ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Схема электрическая dc cdi системы зажигания автомобиля. Электронное "конденсаторное" зажигание, CDI (Capacitor Discharge Ignition) "TAVSAR Company". Характеристики дизельных двигателей TDI и CDI

Хай! Мы уже описывали как установить на мотоцикл электронное зажигание своими руками в одной из предыдущих публикаций . Тем не менее, отдельную статью хотелось бы посвятить принципу работы системы CDI, описать отзывы о ней, а также особенности практического применения. Купить этот элемент электроники в последнее время хотят все больше и больше людей.

Из себя "Зажигание разрядом конденсатора" (а именно так переводится расшифровка вышеуказанной аббревиатуры "Capacitor discharge ignition") представляет особую систему электроники, получившую в народе еще одно интересное название - Конденсаторное. Иногда последнее именуют "тиристорным зажигание", поскольку функции коммутации в нем выполняет деталь под названием Тиристор.

В принцип работы этого необычного для многих почитателей ретро-техники заложено использование разряда конденсатора. В противовес контактной системе, CDI (отзывы о которой преимущественно позитивные) не использует принцип прерывания в зажигании . Тем не менее и контактная электроника располагала конденсатором, главной миссией которого было устранение помех и уменьшение уровня интенсивности искрообразования на контактах.

Отдельные узлы "Capacitor discharge ignition" предназначены для непосредственного накапливания электроэнергии. Появились такие детали почти пол века тому назад. С 70-х гг. прошлого столетия мощными конденсаторами начали дополнять движки роторно-поршневого типа, используемые преимущественно в создании транспортных средств. Во многом этот тип зажигания схож с системами, что накапливают электроэнергию. Тем не менее, разница в них тоже ощутима.

Как же работает CDI?

В основе вышеуказанного элемента электроники мотора - использование постоянного тока, который не способен проходить сквозь первичную обмотку на катушке. Содержится последний в уже заряженном конденсаторе, соединенном с катушкой. Напряжение в такой электронной схеме , в большинстве случаев, довольно-таки серьезное, достигая отметки в несколько сотен Вольт.

Среди обязательных элементов зажигания разрядом конденсатора мото и авто двигателей можно увидеть преобразователь напряжения (основной миссией которого является заряжение конденсаторов накопительного типа), сам накопительный конденсатор, катушка и электро-ключ. Последний может быть представлен как тиристорами, так и транзисторами.

Особенности зажигания разрядом конденсатора

Указанная выше система Capacitor discharge ignition, купить которую можно во многих уголках постсоветского пространства, имеет несколько минусов. Так, в конструкционной части создатели ее изрядно усложнили. Кроме того, недостаточный по длительности уровень импульса является еще одним недостатком "CDI". Тем не мене в качестве преимуществ конденсаторного зажигания можно выделить наличие крутого фронта высоковольтного импульса. Этот момент очень важен при использовании такой электроники в советских мотоциклах, свечи которых очень часто заливаются чрезмерным количеством топлива из-за наличия плохо спроектированных карбюраторов.

Тиристорное зажигание функционирует без использования дополнительных источников генерации тока. Последние (в виде АКБ) нужны лишь для запуска электростартера или же завода мотоцикла ножкой (кик-стартетром), к примеру.

Обсуждая распространенность электронного зажигания от заряда конденсатора следует отметить ее активное использование на иностранных бензопилах, скутерах и мотоциклах. Для советского же мотопрома ее применение было малохарактерно. А вот в отдельных наших автомобилях, таких как (ГАЗ и ЗИЛ) электронную систему зажигания CDI устанавливали нередко. Отзывы о ее удачной эксплуатации явно способствуют этому.

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.

Проблема с дизельным двигателем 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.

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.

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.

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!

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.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Google+

25.11.2019

Прокачка

Самое интересное:

Катушки зажигания со встроенным включателем

Описание ЭВ:

Это – электрическое устройство, которое состоит из двух основных частей:
  • Электрический формирующий контур управляющего сигнала с входной силовой электрической цепью для возбуждения первичной катушки трансформатора зажигания.
  • Трансформатор зажигания с электромагнитным сердечником создаёт высокое напряжение электрического тока для свечей двигателя.

Устройство в пластмассовом каркасе залито смолой.

По принципу функционирования различаются два типа зажигания:
  • Конденсаторное (ёмкостное) зажигание, в котором управляющий сигнал от сенсора или датчика катушки статора управляет разрядкой накопленной электроэнергии из конденсатора до первичной обмотки трансформатора зажигания. Конденсатор заряжается индуцированной электроэнергией от зарядной катушки статора генератора переменного тока. Далее первичная обмотка трансформатора зажигания индуцирует высокое напряжение тока во вторичной обмотке.
  • Батарейное (индуктивное) зажигание питается электрическим током только от батареи. Управляющий сигнал имеет несколько иной характер, чем конденсаторное зажигание. Для него требуется определённая ширина сигнала, зависящая от оборотов двигателя, приближающаяся к константе.
Высокое напряжение во вторичной обмотке трансформатора зажигания возникает при резком прерывании электрического тока в первичной обмотке.

Подключение ЭВ

На ЭВ подаётся:
  • управляющий электрический сигнал от статора (внутреннее снятие) или от сенсора (внешнее снятие)
  • электрический ток питания. У конденсаторных систем с чёрной зарядной катушки статора. У батарейных систем через включатель зажигания от батареи
  • каркасный (заземляющий) электрический ток. ЭВ всегда должен быть заземлён, тщательно подключён к каркасу транспортного средства. Речь идёт о втором полюсе питания и высокого напряжения.

Внимание!!! Не допускается неверное электрическое подключение, особенно, у батарейных ЭВ. Устройство может разрушиться

Классификация ЭВ по типу использования в системах

  1. По количеству цилиндров
    • один выход высокого напряжения
    • два выхода высокого напряжения
  2. По питанию электрическим током
    • батарейные (индуктивные), работающие в комплексе с сенсором и специальным вращающимся пальцем, либо специальной запоминающей управляющей ячейкой.
    • конденсаторные (ёмкостные), работают всегда в соединении с генератором постоянного тока VAPE. Система транспортного средства может и не должна имеет батареи. Система комплектуется согласно другим техническим параметрам генератора переменного тока. Каждый ЭВ сопряжён с определённым генератором переменного тока.

Зажигание цди. Часто возникающие проблемы CDI двигателя. Что такое конденсаторное зажигание

Хай! Мы уже описывали как установить на мотоцикл электронное зажигание своими руками в одной из предыдущих публикаций . Тем не менее, отдельную статью хотелось бы посвятить принципу работы системы CDI, описать отзывы о ней, а также особенности практического применения. Купить этот элемент электроники в последнее время хотят все больше и больше людей.

Из себя "Зажигание разрядом конденсатора" (а именно так переводится расшифровка вышеуказанной аббревиатуры "Capacitor discharge ignition") представляет особую систему электроники, получившую в народе еще одно интересное название - Конденсаторное. Иногда последнее именуют "тиристорным зажигание", поскольку функции коммутации в нем выполняет деталь под названием Тиристор.

В принцип работы этого необычного для многих почитателей ретро-техники заложено использование разряда конденсатора. В противовес контактной системе, CDI (отзывы о которой преимущественно позитивные) не использует принцип прерывания в зажигании . Тем не менее и контактная электроника располагала конденсатором, главной миссией которого было устранение помех и уменьшение уровня интенсивности искрообразования на контактах.

Отдельные узлы "Capacitor discharge ignition" предназначены для непосредственного накапливания электроэнергии. Появились такие детали почти пол века тому назад. С 70-х гг. прошлого столетия мощными конденсаторами начали дополнять движки роторно-поршневого типа, используемые преимущественно в создании транспортных средств. Во многом этот тип зажигания схож с системами, что накапливают электроэнергию. Тем не менее, разница в них тоже ощутима.

Как же работает CDI?

В основе вышеуказанного элемента электроники мотора - использование постоянного тока, который не способен проходить сквозь первичную обмотку на катушке. Содержится последний в уже заряженном конденсаторе, соединенном с катушкой. Напряжение в такой электронной схеме , в большинстве случаев, довольно-таки серьезное, достигая отметки в несколько сотен Вольт.

Среди обязательных элементов зажигания разрядом конденсатора мото и авто двигателей можно увидеть преобразователь напряжения (основной миссией которого является заряжение конденсаторов накопительного типа), сам накопительный конденсатор, катушка и электро-ключ. Последний может быть представлен как тиристорами, так и транзисторами.

Особенности зажигания разрядом конденсатора

Указанная выше система Capacitor discharge ignition, купить которую можно во многих уголках постсоветского пространства, имеет несколько минусов. Так, в конструкционной части создатели ее изрядно усложнили. Кроме того, недостаточный по длительности уровень импульса является еще одним недостатком "CDI". Тем не мене в качестве преимуществ конденсаторного зажигания можно выделить наличие крутого фронта высоковольтного импульса. Этот момент очень важен при использовании такой электроники в советских мотоциклах, свечи которых очень часто заливаются чрезмерным количеством топлива из-за наличия плохо спроектированных карбюраторов.

Тиристорное зажигание функционирует без использования дополнительных источников генерации тока. Последние (в виде АКБ) нужны лишь для запуска электростартера или же завода мотоцикла ножкой (кик-стартетром), к примеру.

Обсуждая распространенность электронного зажигания от заряда конденсатора следует отметить ее активное использование на иностранных бензопилах, скутерах и мотоциклах. Для советского же мотопрома ее применение было малохарактерно. А вот в отдельных наших автомобилях, таких как (ГАЗ и ЗИЛ) электронную систему зажигания CDI устанавливали нередко. Отзывы о ее удачной эксплуатации явно способствуют этому.

Система зажигания скутера нужна для того, чтобы воспламенять бензин, попадающий в цилиндры. Очень важно, чтобы момент возгорания был выбран точно, иначе скутер не поедет. Воспламенение обеспечивает мощный электрический разряд, выдаваемый свечой зажигания. Для этого требуется напряжение не менее 15 000 Вольт, получить его можно только благодаря катушке зажигания, которая преобразует напряжение, подаваемое аккумулятором. На старых моделях устанавливалось контактное кулачковое зажигание, современные оснащаются бесконтактным, которое показывает себя лучше и практичнее.

Устройство электронного зажигания скутера

Современная система зажигания скутера 4т устроена следующим образом: коммутатор и катушка, являющиеся ее основными элементами, обеспечивают подачу высокого напряжения на свечу зажигания, которая вырабатывает электрический разряд, способный воспламенить топливо. Катушка формирует высокое напряжение благодаря электромагнитной индукции. Коммутатор нужен для распределения напряжения его прерывания в нужный момент. Внутри содержится электронная схема, тиристор и три выхода для проводов. В нужный момент коммутатор подает напряжение или отключает его.

Принцип работы системы зажигания скутера таков: от аккумулятора подается напряжение на катушку, которая часто завязана с коммутатором в одном блоке, коммутатор подает напряжение на свечу, решает, когда его прерывать. Смесь в цилиндрах загорается в нужное время. От того, как настроено и , зависит правильность работы двигателя и то, будет ли он вообще заводиться.

Коммутатор

У многих моделей скутеров коммутатор объединен с катушкой, поэтому при выходе из строя одного из устройств приходится менять блок целиком. Стоят такие запчасти недорого.

Внешне коммутатор похож на пластиковый коробок. Внутри находится микросхема, разнообразная электроника, которая ремонту не подлежит. Кроме этого, там имеется тиристор. Задачей этого элемента является прерывание электрического импульса в нужный момент; для этого он имеет три вывода. При попадании тока на один из них тиристор превращается в проводник, а ток перемещается от входного контакта к выходному. При достижении определенного напряжения и спаде тока импульс прерывается, после этого датчик Холла возвращает тиристор в исходное положение, чтобы сигнал поступал вновь на третий вывод. Процесс повторяется всякий раз, как напряжение поступает снова.

Читайте также: Распиновка коммутатора для скутера

Катушка зажигания

Высоковольтную катушку используют для преобразования напряжения 12 Вольт в несколько тысяч, которых будет достаточно для воспламенения смеси бензина и воздуха. Устройство работает по принципу, в основе которого лежит электромагнитная индукция.

Для этого применяется два типа обмотки – первичная и вторичная. Они отличаются по толщине и обе наматываются на металлическое основание. За счет этого между вторичной и первичной обмоткой катушки зажигания образуется магнитное поле, которое способно нагнетать электрический заряд. У первичной обмотки витков намного меньше. Проходя через нее, электрический ток создает индуцируемое по вторичной обмотке магнитное поле напряжение. В результате этого импульса повышается до нескольких тысяч Вольт изначально выдаваемое аккумулятором небольшое напряжение.

После этого электрический импульс подается на свечи при помощи коммутатора. Важно, чтобы это приходилось в точно заданный момент движения поршня в цилиндре. Ток к свече передается по толстому высоковольтному проводу, практически исключающему потерю тока при перемещении.

Свеча зажигания

За воспламенение горючей смеси как в системе зажигания 2 т скутера, так и 4т отвечает свеча. Различают следующие их виды:

  1. Холодные.
  2. Горячие.

Для правильного выбора необходимо определиться с режимом работы мотора. Холодные свечи имеют короткий изолятор, они могут легко отводить тепло от электродов, в результате чего они почти не нагреваются. Горячие свечи действуют по иному принципу. Изолятор у них длинный, он препятствует быстрому удалению тепла, в результате чего электроды нагреваются. Принципиальной разницы нет, однако на холодную легче запускать, если использовать горячие свечи, а прогретый двигатель работает лучше на холодных. Возможно, есть смысл менять их в зависимости от времени года или условий хранения техники.

Если свеча не будет прогреваться достаточно, на ней будет появляться нагар, который мешает ей правильно работать. Из-за этого двигатель может перестать запускаться. Проблему можно решить несколькими способами: настроить карбюратор, обеднив смесь, или же подобрать более подходящие модели свечей. Если свеча перегревается, смесь будет воспламеняться слишком рано, и двигатель будет терять мощность, расход топлива сильно повысится. Чтобы этого не происходило, нужно правильно выставить зажигание. В этом варианте искры на свече будет появляться раньше, и мотор будет заводиться легче.

Генератор

В скутере генератор расположен в двигателе, поэтому невооруженным глазом его не видно. Задачей этого элемента является выработка тока при движении техники и подзарядке аккумулятора. Если он работать не будет, вы не сможете продолжить движение, так как аккумулятор очень быстро потеряет заряд.

1 — ротор, 2 -статор, 3 — датчик системы зажигания

Устройство вырабатывает переменный ток и питает всю электросистему скутера. К генератору идет пять проводов, один из которых является заземлением и присоединяется к раме. Другой, как правило, белый, идет на реле регулятор. Это реле выполняет функцию выпрямителя и стабилизирует напряжение.
Ближний и дальний свет подключают к желтому проводу. К генератору подключается датчик холла. От него идет два провода – красно-черный и зелено-белый. Датчик соединяется и с модулем зажигания CDI.

Читайте также: Способы регулировки и настройки карбюратора скутера

Элементы цепи зажигания

Схема зажигания является важной частью электрики скутера, без правильной сборки которой он просто не поедет. В схему входит катушка, свеча, коммутатор, генератор, модуль зажигания CDI. Последний имеет вид небольшого блока, с одной стороны он пластиковый, с другой залит компаундом. Именно по этой причине при выходе блока из строя его меняют полностью, не пытаясь разобрать.

Модуль CDI имеет выходы для подключения пяти проводников. Он находится обычно достаточно близко к аккумулятору, может крепиться на раму скутера или иметь специальную ячейку. Чаще всего блок CDI находится ближе к дну транспортного средства, поэтому достать его непросто. Без этого элемента система работать не будет.

Реле регулятор

Реле-регулятор в просторечье называют стабилизатором. Этот элемент нужен для того, чтобы выпрямить напряжение и стабилизировать его до нужного уровня, который подходит дл работы электроприборов скутера. Искать его в китайских и многих японских моделях нужно в передней части транспортного средства, обычно под обтекателем. При работе радиатор детали сильно нагревается, поэтому его размещают там, где он сможет получать воздушное охлаждение.

Генератор при работе выдает переменный ток, который поступает сначала на реле-регулятор, а потом уже двигается дальше. Реле преобразовывает переменное напряжение в постоянное, кроме этого, стабилизирует напряжение до 13,5-14,8 Вольт. Если напряжение будет меньше, аккумулятор не сможет заряжаться, если больше, велик риск выхода из строя электросистемы.

К регулятору обычно подходит 4 провода. Они отличаются по цвету, на стандартной схеме зеленый провод всегда является массой. Красный находится под постоянным напряжением. Белый подает на реле регулятора напряжение, выдаваемое генератором: это переменный ток. Желтый провод тоже идет от генератора к реле-регулятору. Реле преобразует напряжение, превращая его в пульсирующее. После этого напряжение идет на осветительные приборы, которые являются наиболее мощными потребителями. Некоторые модели имеют светящуюся приборную панель, дополнительное освещение, ходовые огни или иные типы подвески. Все это питается этим же проводом.

Нельзя стабилизировать напряжение, которое служит для питания ламп. Его можно лишь ограничить при помощи реле-регулятора до уровня 12 В. Даже при работе на небольших оборотах генератор выдает чрезмерно большое напряжение, которое не подойдет для работы ламп и иных осветительных приборов. Если реле-регулятор будет неисправен, могут сгореть габариты или лампы, которые будут в этот момент включены.

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. 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.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. 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. 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. 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. 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. 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

16.2: 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 2.1 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. 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.

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.

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.

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.

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.

Главная » Ремонт генератора » Зажигание цди. Часто возникающие проблемы CDI двигателя. Что такое конденсаторное зажигание

%d0%ba%d0%be%d0%bd%d0%b4%d0%b5%d0%bd%d1%81%d0%b0%d1%82%d0%be%d1%80%d0%bd%d0%be%d0%b5%20%d0%b7%d0%b0%d0%b6%d0%b8%d0%b3%d0%b0%d0%bd%d0%b8%d0%b5 — с русского на все языки

Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАканАлтайскийАрагонскийАрабскийАстурийскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБагобоБелорусскийБолгарскийТибетскийБурятскийКаталанскийЧеченскийШорскийЧерокиШайенскогоКриЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийВаллийскийДатскийНемецкийДолганскийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГэльскийГуараниКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийВерхнелужицкийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнупиакИнгушскийИсландскийИтальянскийЯпонскийГрузинскийКарачаевскийЧеркесскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийКомиКиргизскийЛатинскийЛюксембургскийСефардскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМаньчжурскийМикенскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийКомиМонгольскийМалайскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийНауатльОрокскийНогайскийОсетинскийОсманскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийАрумынскийРусскийСанскритСеверносаамскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиШумерскийСилезскийТофаларскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийТувинскийТвиУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВьетнамскийВепсскийВарайскийЮпийскийИдишЙорубаКитайский

 

Все языкиАнглийскийНемецкийНорвежскийКитайскийИвритФранцузскийУкраинскийИтальянскийПортугальскийВенгерскийТурецкийПольскийДатскийЛатинскийИспанскийСловенскийГреческийЛатышскийФинскийПерсидскийНидерландскийШведскийЯпонскийЭстонскийТаджикскийАрабскийКазахскийТатарскийЧеченскийКарачаевскийСловацкийБелорусскийЧешскийАрмянскийАзербайджанскийУзбекскийШорскийРусскийЭсперантоКрымскотатарскийСуахилиЛитовскийТайскийОсетинскийАдыгейскийЯкутскийАйнский языкЦерковнославянский (Старославянский)ИсландскийИндонезийскийАварскийМонгольскийИдишИнгушскийЭрзянскийКорейскийИжорскийМарийскийМокшанскийУдмурдскийВодскийВепсскийАлтайскийЧувашскийКумыкскийТуркменскийУйгурскийУрумскийЭвенкийскийБашкирскийБаскский

Влияние характеристик искрового разряда конденсаторных систем зажигания на показатели газового двигателя на режиме холостого хода Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

УДК 621. 43.05

Францев Сергей Михайлович

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Россия, Пенза1 Доцент кафедры Кандидат технических наук E-Mail: [email protected]

Кавторев Александр Юрьевич

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

Россия, Пенза Студент

E-Mail: [email protected]

Влияние характеристик искрового разряда конденсаторных систем зажигания на показатели газового двигателя на режиме холостого хода

1 440028, Россия, г. Пенза, ул. Беляева, 16, ауд. 5206 1

Аннотация. В качестве моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания все шире используют природный газ, основным компонентом которого является метан, что позволяет существенно снизить выбросы оксида углерода и диоксида углерода. Однако, отрицательной стороной использования природного газа является повышенный уровень выбросов несгоревших углеводородов.

Существенную роль в протекании всего процесса сгорания играет длительность формирования начального очага горения. Форсирование токовременных параметров искрового разряда и увеличение межэлектродного зазора свечей зажигания является наиболее простым и достаточно эффективным способом ускорения развития начального очага горения, что позволяет улучшить топливную экономичность и снизить токсичность отработавших газов.

Вследствие малой активности природного газа, заметное форсирование воспламенения метановоздушной смеси происходит лишь при применении высокоэнергетических систем зажигания.

Разработаны образцы экспериментальных конденсаторных систем зажигания высокой энергии, характерными особенностями которых являются высокая скорость нарастания вторичного напряжения, большая величина развиваемого вторичного напряжения и большие величины амплитуд токов индуктивной фазы искрового разряда.

В качестве базовой в исследованиях была принята штатная транзисторная система зажигания.

Испытания показали снижение количества несгоревших углеводородов на 69 %, оксида углерода на 12 % при испытаниях экспериментальных систем зажигания по сравнению с штатной системой зажигания.

Улучшение показателей газового двигателя при применении экспериментальных систем зажигания объясняется сокращением общей длительности процесса сгорания за счет форсирующего воздействия на очаг воспламенения высокоэнергетических индуктивных фаз искрового разряда.

Полученные экспериментальные данные показывают, что на режиме холостого хода, применение экспериментальных систем зажигания позволило существенно снизить выбросы несгоревших углеводородов, оксидов углерода при увеличении выбросов оксидов азота, по сравнению с штатной системой.

Ключевые слова: система зажигания; искровой разряд; искровое зажигание; катушка зажигания; двигатель внутреннего сгорания; электрооборудование; свечи зажигания; токсичность отработавших газов.

Идентификационный номер статьи в журнале 01ТУЫ414

В последнее время в качестве моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) все шире используют природный газ, основным компонентом которого является метан (92-99 % [1]). Это связано с высокой стоимостью топлив получаемых из нефти, уменьшением ее запасов и негативным воздействием автомобильного транспорта на окружающую среду [2].

Применение природного газа в качестве моторного топлива транспортных средств позволяет существенно снизить выбросы оксида углерода CO и диоксида углерода СО2 при относительно небольшой стоимости газа [2]. В таблице приведены удельные выбросы вредных веществ одним и тем же автомобилем при использовании ДВС различных типов, снабженных системой нейтрализации отработавших газов [3].

Таблица

Удельные выбросы вредных веществ

Тип двигателя г/км

NOx SO2 ТО Ш ТО2

Бензиновый 0,6 0,32 3,27 0,04 238

Дизель 0,56 0,31 0,69 0,02 217

Газовый двигатель 0,69 0,34 0,32 1,49 177

Из таблицы видно, что отрицательной стороной использования природного газа является повышенный уровень выбросов несгоревших углеводородов СН.

Существенную роль в протекании всего процесса сгорания играет длительность формирования начального очага горения, охватывающего период от начала искрового разряда до момента, когда сформируется развитый фронт турбулентного пламени [4, 5, 6]. Воспламенение медленно горящей метановоздушной смеси требует увеличения угла опережения зажигания (0оз) [7]. Однако, увеличение 0оз приводит к тому, что давление и температура заряда в цилиндре в момент начала искрового разряда уменьшаются, что ухудшает условия воспламенения. В результате, в ряде случаев становится проблематичным не сгорание, а воспламенение обедненных смесей.

Форсирование токовременных параметров искрового разряда и увеличение межэлектродного зазора свечей зажигания является наиболее простым и достаточно эффективным способом ускорения развития начального очага горения, что позволяет улучшить топливную экономичность и снизить токсичность отработавших газов ДВС.

Введение в конце 60-х - начале 70-х годов в ряде стран жестких норм на предельные значения выбросов вредных веществ и интенсивные поиски способов повышения топливной экономичности ДВС дали толчок работам в области систем зажигания.

Все системы зажигания разделяются на две группы, отличающиеся способами накопления энергии (в индуктивности или емкости) и способами коммутации первичной цепи катушки зажигания (типом ключевого элемента) [8]. На автомобильных двигателях наиболее широкое применение нашли системы зажигания с накоплением электромагнитной энергии в магнитном поле катушки зажигания и емкостные (конденсаторные) системы зажигания, в которых энергия накапливается в электрическом поле накопительного конденсатора, а в качестве электронного ключа применяется обычно тринистор.

Известно много работ, посвященных изучению влияния параметров индуктивной фазы искрового разряда на процесс сгорания [9, 10]. Многими исследователями отмечается, что из-за малой активности природного газа, заметное форсирование воспламенения

метановоздушной смеси происходит лишь при применении высокоэнергетических систем зажигания.

Важно подчеркнуть, что большинство приведенных результатов исследований по влиянию искровых разрядов на показатели двигателей были выполнены при использовании лабораторных систем зажигания [11].

В Автомобильно-дорожном институте ПГУАС разработаны схемотехнические решения и изготовлены макетные и опытные образцы экспериментальных конденсаторных систем зажигания высокой энергии (КСЗ), которые использовались в качестве оконечного каскада микропроцессорной системы управления газового ДВС, система зажигания которого выполнена с отдельной катушкой зажигания на каждый цилиндр. Подробное описание экспериментальных систем зажигания высокой энергии приведено в [12].

Преимущества КСЗ описаны в работах [13-16]. Характерными особенностями конденсаторных систем зажигания являются высокая скорость нарастания вторичного напряжения, большая величина развиваемого вторичного напряжения и большие величины амплитуд токов индуктивной фазы искрового разряда.

Исследования экспериментальных систем зажигания проводились в Научно-техническом центре ОАО "КАМАЗ" на базе 8-ми цилиндрового газового двигателя внутреннего сгорания КАМАЗ мод. 820.52-260, оснащенного турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха.

В качестве базовой в исследованиях была принята штатная транзисторная система зажигания (ТрСЗ) с накоплением энергии в магнитном поле катушки зажигания, оснащенная катушкой зажигания 27.3705 и формирующая искровой разряд с амплитудой тока индуктивной фазы экспоненциальной формы ¡1 = 60 мА, при длительности индуктивной фазы 11 не более 2,6 мс.

Экспериментальные КСЗ формируют искровой разряд, состоящий из двух разнополярных искровых разрядов, следующих друг за другом. Первый и второй искровые разряды включает в себя пробой межэлектродного зазора свечи зажигания, емкостную и индуктивную фазы.

После пробоя искрового зазора свечи зажигания и емкостной фазы разряда, образуется начальный очаг горения определенного радиуса, величина которого определяется величиной пробивного напряжения и параметрами системы зажигания (емкость вторичной цепи катушки зажигания). После емкостной фазы, очаг горения продолжает развиваться под действием тепла индуктивной фазы разряда и тепла, выделяемого во фронте пламени.

Параметры искровых разрядов КСЗ-1 следующие: сильноточная кратковременная индуктивная фаза первого искрового разряда с параметрами тока ¡1 = 280 мА и длительности и = 0,25 мс; сильноточная кратковременная индуктивная фаза второго искрового разряда с ¡2 = 150 мА, 12 = 0,45 мс. Параметры искровых разрядов КСЗ-2 следующие: сильноточная кратковременная индуктивная фаза первого искрового разряда с параметрами: ¡1 = 380 мА, Ь = 0,18 мс; индуктивная фаза второго искрового разряда экспоненциальной формы с ¡2 = 110 мА, Ь = 1,82 мс.

Диаграммы значений выбросов CO, CH, NOx газового ДВС КАМАЗ мод. 820.52-260 на режиме ХХ (п = 800 мин-1) при испытаниях ТрСЗ и КСЗ-2 показаны на рис. 1. При испытаниях угол опережения зажигания 0оз равнялся 00, коэффициент избытка воздуха а = 1,4.

ТО

-1

млн 1000 980 960 940 920 900 880 860

Ш -1

млн

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000

-1

млн 36

32

28

24

20

Gт, кг/ч

3,8 3,6 3,4 3,2 3,0

998

974

879

4131

1931

1289

38

28

22

3,4

3,3

3,2

ТрСЗ КСЗ-2 КСЗ-2

8св=0,4 8СВ=0,7 5СВ=1,0 мм мм мм

Рис. 1. Диаграммы значений выбросов СН, СО, ЫОх на режиме ХХ (п = 800 мин'1) при

испытаниях газового ДВС с ТрСЗ и КСЗ-2

Испытания показали снижение количества СН на 69 %, СО на 12 % и увеличение количества NOx на 42 % при испытаниях КСЗ-2 (5св = 1 мм) (рис. 1) по сравнению с ТрСЗ (5св = 0,4 мм).

Улучшение показателей газового двигателя при применении экспериментальных систем зажигания объясняется сокращением временного промежутка формирования начального очага горения и соответственно общей длительности процесса сгорания за счет форсирующего воздействия на очаг воспламенения высокоэнергетических индуктивных фаз искрового разряда.

Снижение выбросов СН объясняется сокращением общей продолжительности сгорания метановоздушной смеси, т.к. сгорание происходит в меньшем объеме камеры сгорания, что уменьшает теплоотдачу из зоны горения, т.е. объем зоны гашения пламени. Снижение выбросов СО можно объяснить уменьшением зон гашения пламени у стенок камеры сгорания.

На рис. 2 показаны диаграммы значений выбросов СО, СН, NOx, значений часового расхода топлива От и температуры выхлопных газов Твг газового ДВС при испытаниях КСЗ-1 со свечами зажигания с 5св = 0,7 мм на режиме ХХ (п = 800 мин-1) при значениях 0оз = 00 и 50 п.к.в., а = 1,4.

Gt, кг/ч 3,8

3,6

3,4

3,2

3,0

3,7

CH

млн

2800[ 2600 2400

2992

NOx

-i

млн

3,5

05 ©оз, град

2200 2000

2121

291 28 27 26 26 25

29

0

©оз,

5

град

05 ©оз, град

CO

-i

млн 1060 1020 980 940 900

Твг, oC

1065

927

0

©оз, град

411

397

383 жжф

369

. 350

414

355

5

©оз, град

Рис. 2. Диаграммы показателей газового ДВС на режиме ХХ (n = 800 мин'1) при испытаниях с КСЗ-1 (дев = 0,7 мм) при значениях &оэ = 00 и &оэ = 50 п.к.в

Из рис. 2 видно, что уменьшение ©оз с 5 до 0 град. п.к.в. приводит к уменьшению выбросов CH на 30 %, т.к. температура выхлопных газов при этом увеличивается с 355 до 414 ОС (на 59 ОС). Эффективность процесса сгорания при этом ухудшается, т.к. Gt увеличивается на 5 % и уменьшаются выбросы NOx на 10 % (большее количество тепла выносится с отработавшими газами и в систему охлаждения).

Полученные экспериментальные данные показывают, что на режиме холостого хода, применение экспериментальных систем зажигания позволило существенно снизить выбросы несгоревших углеводородов, оксидов углерода при увеличении выбросов оксидов азота, по сравнению с ТрСЗ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Генкин, К.И. Газовые двигатели [Текст] / К.И. Генкин. - М.: Машиностроение, 1977. -193 с.

2. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов [Текст]; учебник для вузов / В. Н. Луканин, К. А. Морозов, А. С. Хачиян [и др.]; под ред. В. Н. Луканина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 2005. -479 с.: ил.

3. Хачиян, А.С. Использование природного газа в качестве топлива для автомобильного транспорта [Текст] / А.С. Хачиян // Двигателестроение. - 2002.

- №1.- С. 34-36.

4 Bates Stephen. Flame imaging studies in a spark-ignition four-stroke internal combustion optical engine // SAE Techn. Pap. Ser. - 1989. - № 890154. - 16 pp.

5. Douaud A., de Soete G., Henault C. Experimental Analysis of the Initiation and Development of Part-Load Combustion in Spark Ignition Engines // SAE Techn. Pap. Ser. - 1983. - № 830338. - 16 pp.

6. Kalghatgi G.T. Spark Ignition, Early flame development and cyclic variations in I.C. engine // SAE. Techn. Pap. Ser. - 1987. - № 870163. - 13 pp.

7. Воинов, А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях [Текст] / А.Н. Воинов; 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1977. - 277 с.

8. Ютт, В.Е. Электрооборудование автомобилей [Текст]: учеб. для студентов вузов / В.Е. Ютт. - 2-е изд. - М.: Транспорт, 1995. - 304 с.

9. Злотин, Г.Н. Форсирование воспламенения топливовоздушных смесей электрической искрой [Текст] / Г.Н. Злотин // Двигателестростроение. - 1988. -№ 2. - С. 11-14.

10. Шумский, С.Н. Форсирование начальной фазы сгорания в ДВС за счет воздействия на процесс искрового воспламенения топливововоздушных смесей [Текст]: дисс... канд. техн. наук. / С.Н. Шумский. - ВолгПИ. - Волгоград, 1987.

- 254 с.

11. А. с. 1124650 СССР, МКИ3 F 02 P 17/00. Система зажигания с регулируемыми параметрами искрового разряда [Текст] / В. В. Башев, К. Н. Николаев (СССР). -№ 3429154/18-21; заявл. 15.04.82; опубл. 10.03.2000, Бюл. № 7.

12. Францев, С.М. Теоретико-экспериментальные исследования параметров систем зажигания высокой энергии для газовых двигателей [Текст]: монография / С. М. Францев, Г.И. Шаронов. - Пенза, ПГУАС, 2012. - 120 с.

13. Францев, С.М. Зависимость длительности индуктивной фазы искрового разряда конденсаторной и транзисторной систем зажигания от режима работы двигателя [Текст] / С.М. Францев // Перспективные направления развития автотранспортного комплекса: сб. статей междунар. науч.-практ. конф. - Пенза, 2008. - С. 129-131.

14. Францев, С.М. Исследование влияния распределенного сопротивления высоковольтного провода на амплитудно-временные параметры инициирующего разряда конденсаторно-тиристорного модуля зажигания [Текст] / С.М. Францев, В.И. Викулов, Г.И. Шаронов // Проблемы качества и

эксплуатации автотранспортных средств: Материалы IV международной научно-технической конференции. Ч.2. - Пенза: ПГУАС, 2006. - С. 136-145.

15. Шаронов, Г.И. Интенсификация токовременных параметров искрового инициирующего разряда газового двигателя [Текст] / Г.И. Шаронов, С.М. Францев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. - 2008. - №2. - С. 128-135.

16. Шаронов, Г.И. Свойства искрового инициирующего разряда различных видов систем зажигания [Текст] / Г.И. Шаронов, С.М. Францев, В.И. Викулов // Проблемы автомобильно-дорожного комплекса России: материалы V междунар. науч.-техн. конф. 21-23 мая 2008 г.; отв. ред. Э.Р. Домке. - Пенза, 2008. - Ч.2. -С. 87-94.

Рецензент: Шаманов Роман Сергеевич, старший преподаватель кафедры «Организация и безопасность движения» ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», кандидат технических наук.

Sergey Frantsev

«Penza State University of Architecture and Construction»

Russia, Penza [email protected] ru

Aleksandr Kavtorev

«Penza State University of Architecture and Construction»

Russia, Penza [email protected]

Effect of spark ignition by condenser ignition system on gas motor parameters under idling

Abstract. In a motor fuel for internal combustion engines are increasingly using natural gas whose principal ingredient is methane, which can significantly reduce emissions of carbon monoxide and carbon dioxide. However, the negative side of the use of natural gas is increased emissions of unburned hydrocarbons. Significant role in the flow of the entire combustion process plays duration of the formation of primary combustion chamber. Forcing parameters spark and increase the electrode gap of the spark plugs is the most simple and fairly effective way to accelerate the development of primary combustion chamber, which improves fuel efficiency and reduces emissions.

Due to the low activity of natural gas, a significant boost methane-air mixture ignition occurs only when using high-energy ignition systems.

Developed experimental samples condenser ignition systems of high energy, which are the characteristic features of a high slew rate of the secondary voltage, developed by the large value of the secondary voltage and large amplitudes of currents inductive phase of the spark discharge. As a basic research was adopted transistor ignition. Tests showed reduction of unburned hydrocarbons of 69 % carbon monoxide by 12 % during the experimental testing of ignition in comparison with the standard ignition system.

Improved performance of the gas engine when applying experimental ignition systems due to reduced total duration of the combustion process by forcing impact on the hearth of high inductive ignition spark phases. The experimental data show that at idle, the use of pilot ignition system could substantially reduce the emissions of unburned hydrocarbons and oxides of carbon by increasing the emission of nitrogen oxides compared with the native system.

Keywords: ignition system; spark; spark ignition; ignition coil; motor; electrical equipment; ignition sparkplugs; exhaust emission.

Identification number of article 01TVN414

REFERENCES

1. Genkin, K.I. Gazovye dvigateli [Tekst] / K.I. Genkin. - M.: Mashinostroenie, 1977. -193 s.

2. Dvigateli vnutrennego sgoranija. V 3 kn. Kn. 1. Teorija rabochih processov [Tekst]; uchebnik dlja vuzov / V. N. Lukanin, K. A. Morozov, A. S. Hachijan [i dr.]; pod red. V. N. Lukanina. - 2-e izd., pererab. i dop. - M.: Vysshaja shkola, 2005. - 479 s.: il.

3. Hachijan, A.S. Ispol'zovanie prirodnogo gaza v kachestve topliva dlja avtomobil'nogo transporta [Tekst] / A.S. Hachijan // Dvigatelestroenie. - 2002. - №1.- S. 34-36.

4. Bates Stephen. Flame imaging studies in a spark-ignition four-stroke internal combustion optical engine // SAE Techn. Pap. Ser. - 1989. - № 890154. - 16 pp.

5. Douaud A., de Soete G., Henault C. Experimental Analysis of the Initiation and Development of Part-Load Combustion in Spark Ignition Engines // SAE Techn. Pap. Ser. - 1983. - № 830338. - 16 pp.

6. Kalghatgi G.T. Spark Ignition, Early flame development and cyclic variations in I.C. engine // SAE. Techn. Pap. Ser. - 1987. - № 870163. - 13 pp.

7. Voinov, A. N. Sgoranie v bystrohodnyh porshnevyh dvigateljah [Tekst] / A.N. Voinov; 2-e izd., pererab. i dop. - M.: Mashinostroenie, 1977. - 277 s.

8. Jutt, V.E. Jelektrooborudovanie avtomobilej [Tekst]: ucheb. dlja studentov vuzov / V.E. Jutt. - 2-e izd. - M.: Transport, 1995. - 304 s.

9. Zlotin, G.N. Forsirovanie vosplamenenija toplivovozdushnyh smesej jelektricheskoj iskroj [Tekst] / G.N. Zlotin // Dvigatelestrostroenie. - 1988. -№ 2. - S. 11-14.

10. Shumskij, S.N. Forsirovanie nachal'noj fazy sgoranija v DVS za schet vozdejstvija na process iskrovogo vosplamenenija toplivovovozdushnyh smesej [Tekst]: diss... kand. tehn. nauk. / S.N. Shumskij. - VolgPI. - Volgograd, 1987. - 254 s.

11. A. s. 1124650 SSSR, MKI3 F 02 P 17/00. Sistema zazhiganija s reguliruemymi parametrami iskrovogo razrjada [Tekst] / V. V. Bashev, K. N. Nikolaev (SSSR). - № 3429154/18-21; zajavl. 15.04.82; opubl. 10.03.2000, Bjul. № 7.

12. Francev, S.M. Teoretiko-jeksperimental'nye issledovanija parametrov sistem zazhiganija vysokoj jenergii dlja gazovyh dvigatelej [Tekst]: monografija / S.M. Francev, G.I. Sharonov. - Penza, PGUAS, 2012. - 120 s.

13. Francev, S.M. Zavisimost' dlitel'nosti induktivnoj fazy iskrovogo razrjada kondensatornoj i tranzistornoj sistem zazhiganija ot rezhima raboty dvigatelja [Tekst] / S.M. Francev // Perspektivnye napravlenija razvitija avtotransportnogo kompleksa: sb. statej mezhdunar. nauch.-prakt. konf. - Penza, 2008. - S. 129-131.

14. Francev, S.M. Issledovanie vlijanija raspredelennogo soprotivlenija vysokovol'tnogo provoda na amplitudno-vremennye parametry iniciirujushhego razrjada kondensatorno-tiristornogo modulja zazhiganija [Tekst] / S. M. Francev, V.I. Vikulov, G.I. Sharonov // Problemy kachestva i jekspluatacii avtotransportnyh sredstv: Materialy IV mezhdunarodnoj nauchno-tehnicheskoj konferencii. Ch.2. - Penza: PGUAS, 2006. - S. 136-145.

15. Sharonov, G.I. Intensifikacija tokovremennyh parametrov iskrovogo iniciirujushhego razrjada gazovogo dvigatelja [Tekst] / G.I. Sharonov, S.M. Francev // Izvestija

vysshih uchebnyh zavedenij. Povolzhskij region. Tehnicheskie nauki. - 2008. - №2. -S. 128-135.

16. Sharonov, G.I. Svojstva iskrovogo iniciirujushhego razrjada razlichnyh vidov sistem zazhiganija [Tekst] / G.I. Sharonov, S.M. Francev, V.I. Vikulov // Problemy avtomobil'no-dorozhnogo kompleksa Rossii: materialy V mezhdunar. nauch.-tehn. konf. 21-23 maja 2008 g.; otv. red. Je.R. Domke. - Penza, 2008. - Ch.2. - S. 87-94.

Эволюция системы зажигания автомобиля SW19.ru

Этот краткий обзор, предназначен для любителей вникнуть в суть работы бензиновых ДВС.
Для того что бы понять работу системы зажигания, необходимо определить какой тип зажигания вы видите. Системы зажигания, начиная от простого триммера и заканчивая военной машиной Урал, делятся по принципу работы.
Первое это классическое зажигание типа «магнето», которое до сих пор встречается на двухтактных моторах.
Как показывает практика, для многих именно этот тип зажигания труден в понимании и настройке. Магнето содержит накопительную катушку N2 и высоковольтную катушку N1 возле которых перемещается постоянный магнит, а так же контакты прерывателя и конденсатор.
Работает данная схема следующим образом:
Контакты замкнуты, подвижный постоянный магнит движется вдоль накопительной катушки N2, возбуждая её магнитным потоком.
Контакты размыкаются и возбуждённый ток в накопительной катушке N2, меняя своё направление, образует на доли секунды совместно с конденсатором колебательный контур.
Высоковольтная обмотка N1 трансформирует этот короткий всплеск до напряжения пробоя свечи ( 10-20 кВ ).

Схема типа «магнето», очень легко преобразуется в батарейное зажигание.


Здесь мы заменили постоянный магнит химическим источником тока на 6 вольт. Как видно по схеме разница с классическим зажиганием в том, что контакты прерывателя находятся на положительной полярности источника тока. При замкнутых контактах катушка N2 накапливает энергию. При размыкании контактов, у нас, как в первой схеме, образуется колебательный контур, и напряжение через катушку N1 пробивает зазор в свече. Сопротивление R1 в цепи, ограничивает ток через накопительную катушку, не позволяя ей перегреваться.

Далее усовершенствуя нашу схему, переходим к транзисторному зажиганию.
Такие схемы стали возможны с появлением мощных полупроводников.
На данной схеме работают почти все современные автомобили.


В схеме транзисторного зажигания роль контактов прерывателя выполняет полупроводниковый ключ.
Искра на свече пробивает зазор, когда постоянный магнит проходит возле катушки L1, которая открывает ключ Т1 своим напряжением.
За время открытия ключа Т1 катушка N1 заряжается и как только ключ закроется обратная ЭДС трансформируемая катушкой N2 пробьёт искровой зазор свечи.
За место катушки L1 часто применяют датчик холла или оптическую пару.
Схема с полупроводниковым ключом более экономична по питанию и не нуждается в постоянной настройке, как зажигание с прерывателем.

Ещё один распространённый вид, это конденсаторное зажигание. Эту схему часто встретишь в лодочных моторах, электростанциях и мотоциклах.


В данной схеме накопителем энергии служит конденсатор С1.
Когда постоянный магнит движется вдоль катушки L1, напряжение возбуждаемое в обмотке L1 проходя через диод D1 заряжает конденсатор С1 примерно до 100 вольт.
Далее постоянный магнит пересекает сердечник катушки L2. Напряжение с этой катушки через диод активирует тиристор Т1 который открываясь разряжает конденсатор C1 в обмотку N1. Всплеск напряжения в обмотке N1 трансформируется высоковольтной обмоткой N2 и пробивает зазор свечи.

Тиристорная (конденсаторная) система зажигания | СТО АВТО

В тиристорных системах зажигания энергия для искрового разряда накапливается в конденсаторе, поэтому их часто называют конденсаторными. В момент искрообразования конденсатор разряжается через тиристор и первичную обмотку катушки зажигания, и во вторичной обмотке индуктируется высокое напряжение.

Энергия Wc, накапливаемая в конденсаторе С1, зависит от его емкости и напряжения в квадрате (U2), подводимого к конденсатору:Wc = OU2/2.

Поэтому конденсатор заряжают до напряжения 300 + 400 В от бортовой сети 12 + 14 В, или другого источника повышенного напряжения через преобразователь напряжения П и выпрямитель В (смотри рисунок).

Время полного заряда накопительного конденсатора значительно меньше времени накопления энергии в индуктивности и может быть доведено до 2 мс. Оно зависит от мощности и выходного сопротивления преобразователя и емкости накопительного конденсатора. Время заряда конденсатора рассчитывается так, чтобы к моменту подачи следующей искры он был полностью заряжен. Это обеспечивает энергию искры постоянной во всем диапазоне частот искрообразования. Тиристоры менее чувствительны к повышенному напряжению, чем транзисторы. Тиристорные системы зажигания могут работать с катушкой контактной системы батарейного зажигания, максимальная величина ЭДС самоиндукции которой примерно соответствует зарядному напряжению накопительного конденсатора. Конденсатор прерывателя не влияет на работу тиристорной системы. Это позволяет в случае отказа ее быстро перейти на батарейную систему.

Высокое напряжение тиристорной системы зажигания нарастает примерно в десять раз быстрее,, чем в батарейной и контактно — транзисторной системах. Поэтому оно обеспечивает пробой искрового промежутка в свечах с загрязненными, покрытыми нагаром изоляторами. Но продолжительность разряда в искровом промежутке значительно меньше (около 300 мке), чем в системах с накоплением энергии в индуктивности (около 1 мс), так как частота колебаний контура накопительный конденсатор — первичная обмотка в тиристорной системе значительно выше.

Тиристорные системы зажигания по принципу действия делят на две группы: с импульсным непрерывным (многоимпульсным) и одноимпульсным накоплением энергии в емкости.

В импульсных системах конденсатор заряжается одним импульсом прямоугольной формы до конечного напряжения, а затем наступает пауза до момента его разряда В схемах с непрерывным накоплением энергии конденсатор заряжается многочисленными прерывистыми импульсами напряжения.

Системы с импульсным накоплением позволяют простыми средствами стабилизировать напряжение заряда накопительного конденсатора, т. е. сделать его независящим от изменений напряжения питания и других дестабилизирующих факторов. Однако при малой пусковой частоте вращения вала двигателя в этих системах, вследствие увеличения времени паузы, накопительный конденсатор к моменту искрообразования успевает несколько разрядиться, и напряжение искрообразования уменьшается. Это налагает жесткие требования на значения токов утечки в элементах вторичной цепи — тиристоре, накопительном конденсаторе, выпрямительном диоде и является недостатком систем с импульсным накоплением.

Системы с непрерывным накоплением энергии свободны от указанного недостатка. Эти системы практически нечувствительны к утечкам в элементах вторичной цепи и обеспечивают независимость напряжения искрообразования от частоты вращения вала двигателя.

Принципиальная схема тиристорной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии приведена на рисунке №2

Она включает в себя преобразователь П постоянного напряжения 12 ¦ 15 В в переменное 300 + 400 В с частотой около 500 Гц. выпрямитель переменного напряжения В, тиристор VD5, накопительный конденсатор С1, блок управления и катушку зажигания КЗ.

В качестве преобразователя напряжения может быть использован приведенный на схеме двухтактный преобразователь с самовозбуждением к трансформаторной связью, собранный по схеме с общим коллектором на транзисторах VTI, VT2, резисторах R1, R2, R3, R4 и трансформатоpeTI.

При включении зажигания напряжение бортовой сети подводится к средней точке обмотки трансформатора и коллекторам транзисторов. Возникает ток в двух параллельных цепях, который течет от средней точки трансформатора через его верхнюю половину, резисторы Rl, R3, транзистор VT1 и через нижнюю половину трансформатора, резисторы R2, R4, транзистор VT2. Вследствие разброса параметров транзисторов и резисторов тЪк в одной половине трансформатора (допустим, верхней) пойдет несколько больший, чем во второй (нижней). Это вызывает ускоренное отпирание одного транзистора (VT1) и запирание второго (VT2). В таком состоянии транзисторы находятся, пока магнитный поток в сердечнике трансформатора не достигнет насыщения. Происходящее при этом резкое замедление нарастания тока вызывает в обмотках трансформатора ЭДС противоположной полярности, которая переключает транзисторы: запирает VT1 и отпирает VT2. Транзисторы переключаются с частотой около 500 Гц, меняя направление тока в обмотке трансформатора, и на выходе трансформатора появляется переменное напряжение порядка 350 ¦ 400 В. Двухполупериодный выпрямитель на диодах VD2 + VD4 преобразует переменное напряжение в постоянное, которым заряжается конденсатор С1. В момент искрообразования по сигналу контактного или бесконтактного датчика с блока управления подается положительный импульс на управляющий электрод тиристора VD5. Тиристор открывается и конденсатор разряжается через первичную обмотку катушки зажигания, а во вторичной обмотке индуктируется высокое напряжение.

Рассмотрим подробнее основные этапы работы системы: заряд накопительного конденсатора после переключения ключа VD5 в положение 1 (этап 1, рис 2) и процессы, происходящие после размыкания контактов прерывателя и переключения коммутатора VD5 в положение 2 (этап 2, рис. 3).

 Этап 1. Согласно схеме замещения (рис. 2) цепь, состоящая из накопительного конденсатора С1, резистора Rвн, сопротивление которого равно внутреннему сопротивлению преобразователя, и резистора Rут, сопротивление которого равно результирующему сопротивлению утечки во вторичной цепи, с помощью коммутатора VD5 подключается к источнику постоянного напряжения Ub, которым является преобразователь.

Напряжение на конденсаторе возрастает по экспоненциальному закону:

Где  постоянная времени цепи заряда конденсатора.

 

Как правило, Rут > Rвн (в противном случае, как будет показано ниже, система вообще не работоспособна), и напряжение на накопительном конденсаторе через время t« ЗТ = 3Rbm • С1 практически достигает установившегося значения Ub.
Энергия, запасенная в электрическом поле конденсатора, при этом равна: We1=C1*U2в/2

Необходимым условием нормальной работы системы является полный заряд конденсатора С1 до напряжения Ub, за время между двумя искрами при максимальной частоте вращения вала двигателя.Учитывая, что конденсатор в схеме рис. 1 начинает заряжаться лишь после замыкания контактов прерывателя, и считая скважность работы прерывателя равной 2, это условие для четырехтактного двигателя будет иметь вид:

где z — число цилиндров двигателя; Nmax — максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин. Для двухтактного двигателя числитель правой части должен быть равен 10. Так, если емкость накопительного конденсатора CI = 1 мкФ, двигатель четырехтактный четырехцилиндровый, имеющий максимальную частоту вращения коленчатого вала птах = 6000 об/мин, то Т< 0,83 мс, и внутреннее сопротивление преобразователя не должно превышать:

Рассмотрим подробнее влияние сопротивления утечки Ryr на работу системы. Сопротивление утечки в основном определяется током утечки тиристора, используемого в качестве коммутатора. Максимальное значение юка утечки имеют тиристоры типа КУ202М (Н): до 10 мА при напряжении 400 В. Сопротивление утечки в этом случае равно:


Таким образом, условие Ryr > Rвн выполняется даже и в этом крайнем случае, и, следовательно, влиянием сопротивления утечки в системах с непрерывным накоплением энергии можно пренебречь. Тем более, что в действительности ток утечки у подавляющего большинства тиристоров этого типа не превышает0,2 + 0,3 мА.

В случае же, если сопротивление утечки по каким-либо причинам станет соизмеримым с внутренним сопротивлением преобразователя, то напряжение заряда накопительного конденсатора резко уменьшится и система станет неработоспособной. Энергия преобразователя будет в основном расходоваться в паразитных цепях утечки.

На практике выполнение условия: о полном заряде конденсатора С1 до напряжения Ub, за время между двумя искрами при максимальной частоте вращения вала двигателя, не встречает затруднений. Задавшись определенной энергией Wcl и выбрав значение выходного напряжения преобразователя Ub, из выражения: С1 = 2 • Wct/U в — определяют емкость накопительного конденсатора. Внутреннее сопротивление преобразователя Rbh определяется его мощностью. Чем больше мощность преобразователя, тем меньше его внутреннее сопротивление.

Применяя достаточно мощный преобразователь, можно добиться того, чтобы энергия Wcl, а значит, и вторичное напряжение, были постоянными вплоть до самой высокой частоты вращения коленчатого вала двигателя. Что же касается малой частоты вращения, то очевидно, что если накопительный конденсатор успел зарядиться до напряжения Ub при максимальной частоте вращения, он тем более успеет зарядиться до этого напряжения при малой частоте вращения коленчатого вала.

Этап 2. Подключение заряженного накопительного конденсатора С1 к первичной обмотке катушки зажигания.

На рис. 3дана упрощенная схема замещения для второго этапа рабочего процесса.

При ее составлении и анализе приняты следующие допущения: гальваническая связь между обмотками катушки зажигания устранена, искровой контакт распределителя заменен скользящим, распределенные емкости вторичной цепи заменены одной сосредоточенной емкостью С1, активные сопротивления обмоток катушки зажигания равны нулю, коэффициент связи между обмотками равен единице, шунтирование вторичной цепи отсутствует.

Согласно схеме замещения после размыкания контактов прерывателя и переключения коммутатора VD5 в положение 2 в первичной цепи образуется колебательный контур, состоящий из индуктивности L1 первичной обмотки W1 катушки зажигания и суммы емкостей накопительного конденсатора CI и вторичной цепи C2- (W2/W1), приведенной к первичной. Поскольку до коммутации конденсатор С1 был заряжен, после нее в первичном контуре возникают собственные затухающие колебания, частота которых (без учета процессов во вторичной цепи) равна:

Вследствие того, что в момент коммутации параллельно накопительному конденсатору подключается емкость С2 • (W2AV1), напряжение на накопительном конденсаторе уменьшается, и максимум первичного напряжения, определенный из условий сохранения заряда, будет равен:

Очевидно, что если Ulmax является максимумом первичного напряжения, то максимум вторичного напряжения определится выражением:

Из этого выражения следует, что, выбрав соответствующим образом емкость накопительного конденсатора С1 так, чтобы CI > С2 • {W2/W1), можно добиться малой зависимости вторичного напряжения U2max от значения емкости С2, что принципиально невозможно в классической системе зажигания

Кроме того, в конденсаторной системе зажигания максимум вторичного напряжения мало зависит от значения сопротивления, шунтирующего вторичную цепь. Практика подтверждает, что конденсаторная система зажигания сохраняет работоспособность при низких значениях шунтирующего сопротивления, вплоть до 100 К. Это существенно снижает требования к уходу за свечами зажигания (их чистке, регулировке зазора и т. п.). Срок использования свечей может быть значительно увеличен, поскольку свечи, которые уже нельзя задействовать в классической системе зажигания, могут удовлетворительно работать в конденсаторной системе.

Это связано с тем, что в качестве коммутатора в конденсаторной системе зажигания обычно применяют тиристоры, время переключения которых, определяющее длительность фронта первичного напряжения, всего несколько микросекунд. Конечно, длительность фронта вторичного напряжения зависит, кроме того, от параметров катушки зажигания. Однако даже при применении катушек от классической системы зажигания, фронт импульса вторичного напряжения в конденсаторной системе получается значительно круче, чем в классической.

Очевидно, что потери энергии при конкретных значениях шунтирующего сопротивления и вторичного напряжения пропорциональны времени действия этого напряжения. Поэтому при крутом фронте за время, пока напряжение достигнет максимума, потери будут меньше, чем при пологом фронте. Этим и объясняется малая зависимость U2max в конденсаторной системе зажигания от сопротивления, шунтирующего вторичную цепь.

Схема с непрерывным накоплением энергии в конденсаторе отличается простотой, технологичностью и надежностью конструкции. Недостаток ее — зависимость энергии накопительного конденсатора от напряжения источника питания. Зимой, когда напряжение батареи при пуске снижается до 7 + 8 В, конденсатор заряжается до напряжения около 190 В, накопленная энергия в нем снижается в 4 раза, и пуск затрудняется.

Конденсаторные системы с импульсным накоплением энергии в емкости позволяют иметь хорошую искру при уменьшении напряжения в бортовой сети до 6,5 В. Но эти системы сравнительно сложнее и дороже. К полупроводниковым приборам, применяемым в них, повышены требования в отношении токов утечки, которые должны быть не более 0,1 мА.

Всистемах с импульсным накоплением энергии, накопительный конденсатор заряжается одним мощным импульсом сразу же после окончания искрового разряда в свече зажигания. На рис. 4 приведена принципиальная схема конденсаторной системы зажигания с импульсным
накоплением энергии, а на рис. 5 временные диаграммы ее работы.

Схема включает в себя транзистор VT1, который работает в ключевом режиме, повышающий трансформатор Т1, накопительный конденсатор С1, два диода VDi, VD2, тиристор VD3 и катушку зажигания (КЗ).

При замкнутом выключателе зажигания S и в момент размыкания контактов прерывателя (ti), транзистор VTI переходит в состояние насыщения. Ток управления течет от батареи через резисторы Яд, RI и R2, базу и эмиттер транзистора на корпус автомобиля и»-» батареи. Транзистор проводит линейно — нарастающий ток первичной обмотки трансформатора Т1. В магнитном поле Tf накапливается энергия. По мере увеличения тока 16 в обмотке (01 увеличивается падение напряжения на резисторе R3. Это напряжение поступает на вход схемы управления и, когда ток достигает заданного значения 1р, ключи VT1 и VD3 по сигналу err схемы управления закрываются. Ток в обмотке 0)1 прекращается (Ь, рис. 5). Энергия,накопленная в магнитном поле трансформатора Т1, равная L1 • 1 р/2, где L1 индуктивность обмотки (01 трансформагора Т1, создает в его обмотках импульсы напряжения. Положительный импутьс с конца обмотки (02 (начала обмоток на рис. 4. обозначены точками) проходит через диод VD1 и заряжает накопительный конденсатор С1 до высокого напряжения 350 В (ts рис. 5). Диод VD 1 предотвращает разряд конденсатора С1 через обмотку 0)2 после окончания действия импульса.

Если считать, что энергия магнитного поля трансформатора Т1 преобразуется в энергию электрического поля конденсатора СI с коэффициентом полезного действия т|, то можно написать:

Таким образом, напряжение заряда накопительного конденсатора не зависит от напряжения питания, и при постоянных значениях т|, LI и CI определяется лишь током разрыва 1р.

Указанное свойство системы позволяет относительно простыми средствами получить стабилизированное вторичное напряжение. Для этого необходимо иметь схему управления со стабильным порогом срабатывания. Практическая реализация такой схемы не встречает затруднений.

В момент U контакты прерывателя замыкаются, что не оказывает влияния на работу системы.

В момент ts контакты прерывателя снова размыкаются, а ключи VT1 и VD3 открываются.

Ключ VT1 подключает обмотку С01 трансформатора Т1 к источнику питания и через нее снова начинает протекать линейно — нарастающий ток. Ключ S2.2 подключает заряженный до напряжения 350 В накопительный конденсатор к первичной обмотке WI катушки зажигания. Во
вторичной обмотке W2 катушки зажигания индуцируется высокое напряжение, которое через распределитель поступает к свечам зажигания. Затем описанные процессы повторяются. В момент t6 ток в обмотке (01 трансформатора достигает заданного значения 1р, в момент t7 накопительный конденсатор снова заряжается. В момент U контакты прерывателя размыкаются и в свече зажигания происходит искровой разряд.

Между моментами окончания заряда накопительного конденсатора (b, t?, рис. 5) и моментами, когда конденсатор подключается к катушке зажигания (t5, ts) проходит интервал времени XI В течение этого времени накопительный конденсатор разряжается через обратные сопротивления диода VD 1, тиристора и свое собственное сопротивление изоляции, и напряжение на нем к моменту искрообразования уменьшается на AU. На рис. 5 пунктирной линией показан идеальный случай, когда утечек нет.

Чем ниже частота искрообразования и, следовательно, больше период Ти интервал XI, тем больше разрядится накопительный конденсатор и тем ниже будет напряжение искрообразования. При значительном токе утечки может случиться, что вторичное напряжение при малых пусковых частотах вращения вала двигателя упадет настолько, что окажется недостаточным для пробоя искрового промежутка свечи зажигания.

Определим допустимый ток утечки во вторичной цепи системы с импульсным накоплением энергии, при котором система остается работоспособной при самых малых пусковых частотах вращения вала двигателя, для которых XI = Т.

Количество электричества, первоначально запасенное в накопительном конденсаторе С1, составляет:  Ql-Cl-UI.
где С1- емкость накопительного конденсатора; U1 — первоначальное напряжение его заряда.

Суммарный ток утечки во вторичной цепи обозначим 1ут.
Тогда количество электричества, потерянное накопительным конденсатором за время XI * Т, будет равно: AQ — 1ут- T = I)nr/F, где F — частота искрообразования.

Количество электричества, оставшееся в накопительном конденсаторе к моменту искро-образования, определим выражением; Q2=Q1 -AQ=C1 — 111 -Iyr/F, а напряжение U1 на накопительном конденсаторе, соответствующее этому количеству электричества, определится как: U2=Q2/C1 = U1 -Iyr/(F C1), и, следовательно, уменьшение напряжения к моменту искрообразования будет равно: ди = 1ут/ (F • С1).

Окончательное выражение для определения допустимого суммарного тока утечки 1ут, мА, для четырехтактного четырехцилиндрового двигателя будет иметь вид:
1ут5п-С1 -U1 -у/3, где п — частота вращения вала двигателя, об/мин; у = 100 • AU/U1 — допустимое уменьшение напряжения искрообразования при частоте п, %; Ш — первоначальное напряжение заряда накопительного конденсатора, В; С1 — емкость накопительного конденсатора, мкФ.

Вкачестве примера, определим допустимое значение тока утечки для следующего практического случая, минимальная пусковая частота вращения вала двигателя п = 150 об/мин; емкость накопительного конденсатора CI = 1 мкФ; первоначальное напряжение на накопительном конденсаторе U1 = 350 В, а допустимое его уменьшение V = 15% (4U =52 В):
\ут£ 150 -10 • 350 — 1S/3 = 0,26мА.

Как было указано выше, ток утечки тиристора типа КУ202М (Н) согласно его техническим условиям может достигать 10 мА, и несмотря на это такой тиристор работоспособен в системе с непрерывным накоплением энергии. Для системы же с импульсным накоплением такой тиристор непригоден. Даже если ток утечки тиристора будет равен 1 мА, то напряжение искрообразования при пусковой частоте вращения вала двигателя п = 150 об/мин уменьшится на 57%, т. е. к первичной обмотке катушки зажигания будет подводиться не 350 В, а всего 150 В, и система будет неработоспособна.

В связи с этим тиристоры для систем с импульсным накоплением энергии необходимо специально отбирать по току утечки. На практике, правда, это не встречает затруднений, так как у подавляющего большинства тиристоров — ток утечки составляет 0,2 + 0,3 мА.

Как и в системе с непрерывным накоплением энергии, в данном случае необходимым условием нормальной работы системы является также полный заряд накопительного конденсатора к моменту новообразования при максимальной частоте вращения вала двигателя.

Из рис5 видно, что время заряда накопительного конденсатора складывается из двух фаз — времени Т2 нарастания тока в обмотке (01 трансформатора Т1 и времени Тз непосредственного заряда конденсатора после разрыва тока. Ввиду того, что нарастание тока в обмотке (01 начинается одновременно с размыканием контактов прерывателя, условие нормальной работы системы с импульсным накоплением для четырехтактного двигателя будет иметь вид: Т2 + ТЗ < 120/Z • Птах, где г — число цилиндров; птах — максимальная частота вращения вала двигателя.

Сравнение этого условия с аналогичным для СЗ с непрерывным накоплением показывает, что оно менее жесткое, и на практике его выполнение не встречает затруднений.

Процессы, происходящие в момент размыкания контактов прерывателя и переключения ключа в положение 2, в системе с импульсным накоплением энергии не отличаются от аналогичных процессор в системе с непрерывным накоплением.

Системы с импульсным накоплением энергии имеют наибольшую скорость нарастания высокого напряжения. Но длительность индуктивной составляющей искрового разряда в свечах уменьшена от единиц миллисекунд (в системах с накоплением энергии в индуктивности) до десятков или сотен микросекунд. Это ухудшает воспламенение и сгорание рабочей смеси на средних нагрузках и, следовательно, приводит к повышению расхода топлива и токсичности отработавших газов. Для устранения указанных недостатков надо корректировать автоматы опережения зажигания и увеличивать зазор в свечах до 1,2 + 1,5 мм, что приводит к дальнейшему возрастанию вторичного напряжения и напряженной работе изолирующих частей высоковольтной системы.

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 главного 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 система зажигания конденсатора

?

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, самолетах с турбинным двигателем, небольших двигателях и т. Д.Он был в основном разработан для того, чтобы преодолеть длительное время зарядки, которое подключается через катушки с высокой индуктивностью, используемые в системах 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 и 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 разряда 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 конденсаторного разряда
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 вольт 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, общая для картера двигателя и пластины статора. Он указывает точку, в которой верхняя часть хода поршня эквивалентна точке срабатывания маховика и статора.

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 напряжение 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 заряд вместо того, чтобы поглощаться или удерживаться трансформатором, проходит вверх по проводу вилки и перепрыгивает через зазор свечи.

Когда мы хотим остановить 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 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. Выходной сигнал 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 создания CDI. модуль несколько больше.Но автомобили, в которых используются 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 конденсатора 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, поскольку конденсаторное зажигание от 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?

CDI - Зажигание разрядным конденсатором | 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 с высоким потенциалом, 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 CFM 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.

Отказ конденсатора при обычном зажигании Системы
Стив Маас

Лонг-Бич, Калифорния

Проблема

Из-за неоднократных сообщений об отказах конденсаторов зажигания (воспользуюсь более современный термин, конденсатор с этого момента ), я решил исследовать причина, рассекая некоторые отказавшие блоки.

Я проверил три конденсатора, два вышедших из строя и третий неиспользованный, как контроль. Они были пронумерованы от 1 до 3; неиспользованного не было. 3. №№ 1 и 2 были явно разными, судя по всему, у разных производителей. № 3 был с пометкой "Сделано в Англии", значит, это мог быть продукт Lucas, но Я не уверен.

Электрические испытания

Сначала проверил все на обрыв или короткое замыкание. Все они были в порядке. Далее я проверил емкость, и в этом плане все вроде тоже нормально, с емкостями между О.20 и 0,22 мкФ (спецификация от 0,18 до 0,25). Удивительно, но «вышедшие из строя» агрегаты вроде работали! Я также проверил, есть ли там была какая-то поломка. Поскольку система зажигания подвергает их примерно 250 вольт, пик, казалось возможным, что высокое напряжение могло пробить дыру в изоляция; это не повлияет на измерения низкого напряжения, но может позволить искрение при высоких напряжениях. У меня не было высоковольтного источника питания для тестирования это, но я собрал достаточно, чтобы получить 175 В. Все они выдержали это уровень.

Медицинский осмотр

Далее я их разобрал. Я искал признак неудачи, например искрение через конденсатор или диэлектрик. Вот где все получилось интересно.

Я начал с нет. 1. Отшлифовал край корпуса, чтобы он Кроме. Внутри находился капсюль (сам конденсатор) и гофрированный никелированный контакт. Другой контакт был латунной шайбой, к которой провод был спаян. Капсула, как я ее назову, состоит из двух слоев фольги с тонкий слой майлара между металлическими слоями.Все свернуто в цилиндр с одним металлическим слоем, торчащим одним концом, а другим слоем, торчащим из другой конец. Электрический контакт устанавливается на концы, просто сдавливая все это вместе. Капсула была меньше, чем банка, в которой она была установлена, поэтому она возможно, может немного покачиваться в ответ на удары и вибрацию. Нет хороший.

Это потрясающе дешевая, ненадежная конструкция. Нечего держать постоянное усилие на контактах капсулы; без этого нет гарантии что электрические контакты остаются в хорошем состоянии, особенно если майлар расширяется и сокращается при изменении температуры.Должна быть какая-то весна, чтобы держать давление на контакты, но нет ничего даже немного пружинистого. Отсутствие какой-либо опоры для капсулы также беспокоит, поскольку она может двигаться. вокруг, если он не плотно прилегает. Это также повлияет на электрическую контакты.

Все это особенно важно, так как конденсатор несет на удивление высокий ток. Я оцениваю его примерно в 2,5 ампер, пиковое значение. Это означает, что даже небольшое дополнительное сопротивление может повлиять на импульс зажигания и форма волны, имеющая серьезные последствия для работы автомобиля.

Я начал с того, что развернул капсулу, чтобы найти признаки изоляции. авария. Таких не было. Затем я заглянул в банку и осмотрел гофрированная шайба; там я увидел четкие признаки дуги на контакте точки между шайбой и банкой. Это показано на второй картинке. ниже. Хотя на фото это плохо видно, особенно внутри банки, это довольно ясно в реальной жизни.

№ 3, предполагаемая бейсболка Lucas, была немного лучше по качеству, но ненамного.Внутри не было никаких следов, что неудивительно, так как он не использовался. Это не имел гофрированной шайбы, поэтому электрический контакт наконечника был просто корпус банки, а другой контакт представлял собой латунную деталь, обжатую до провод вместо пайки. Опять же, все это было просто раздавлено вместе с отсутствием какой-либо пружины, чтобы удерживать давление на капсулу. В капсула также была значительно меньше, чем внутренняя часть банки, что позволяло немного передвигаться. Любое такое движение может повредить электрическую контакт.

Я наконец-то открыл нету. 2, и это тоже стало сюрпризом. Хотя его дизайн было очень похоже на нет. 3, он показал четкие признаки значительного искрения на может закончиться. На банке были не только следы, но и отметины на банке. капсула. Ясно, что это было довольно сильно дугообразно.

Выводы

Мне кажется, что эти конденсаторы выходят из строя из-за чрезвычайно плохой дизайн и столь же низкое качество изготовления, что приводит к неустойчивой электрический контакт на конце банки капсулы из майлара / фольги.Поскольку есть ничего, чтобы поддерживать давление на капсулу, колебания температуры и вибрация в конечном итоге приводит к ослаблению этого контакта, и конец банки начинает дуга. Это создает дополнительное сопротивление и может даже вызвать прерывистое размыкание. цепь в конденсаторе, что, в свою очередь, приводит к слабой искре, возгоранию точек, и быстрый отказ зажигания. Это также согласуется с сообщениями о том, что новые конденсаторы часто кажутся исправными в течение короткого периода времени, а затем выходят из строя.

Что с этим делать?

Низкое качество этих компонентов более чем беспокоит.я рассматривайте эти конденсаторы как бомбы замедленного действия в системе зажигания. Шанс одного неудача, рано или поздно, довольно высока. Такое неаккуратное изготовление и дизайн качество действительно нельзя допускать в автомобилях с достаточным потенциалом проблемы с надежностью уже.

Решение, конечно же, - найти приемлемый конденсатор на замену. Один хороший вариант - имеющийся в продаже конденсатор под названием «демпферный». конденсатор. Они предназначены для поглощения больших скачков напряжения в мощности. электронные компоненты, очень похожие на конденсатор в автомобильном зажигании система должна делать.Они недешевы по меркам конденсаторов, несколько долларов, но недешево. дорого по автомобильным меркам.

Альтернативный конденсатор

Я нашел хороший конденсатор на замену ненадежным, которые в настоящее время продается обычными подозреваемыми. Я получил несколько из них от союзников Электроника, http://www.alliedelec.com/ .; часть Иллинойс Конденсатор нет. 224ПБ102К, имеющий родственный инвентарный номер. 613-0592. Есть и другие, которые должны работать; это уж точно перебор, но все равно меньше 3 долларов.И это должно длиться вечно; нет необходимости заменять это периодически.

На картинке ниже они показаны. Они немного большие, примерно 1,25 дюйма x 1 "x 0,5", и определенно не поместится внутри большинства дистрибьюторов. я установил колпачок на кусок печатной платы (второй рисунок), чтобы он можно было установить прямо на катушку (третий рис.) Это немного коряво, и не очень привлекательный; для многих из вас это имеет значение, так что, может быть, еще немного думать об этом в порядке.

На следующем рисунке ниже показана испытательная установка.Я установил на токарном станке распределитель, так что я мог крутить его, и подключил его к катушке и свече зажигания. Я включил это от источника питания 12 В. Все работало хорошо; Я видел, как свеча зажигается, а некоторые искрение также в точках. Я был удивлен, как мало там искр был в точках, но, конечно, их не может быть много, иначе они не продержались бы. Основная причина всего этого заключалась в том, чтобы контролировать форму волны на катушке, поэтому я можно было быть уверенным, что он делает то же самое, что и стандартная система. я имел измерил форму волны в автомобиле перед переходом на электронное зажигание, и я был доволен, но совсем не удивлен, увидев, что это было практически идентичный (последний рисунок).

Итак, я думаю, что эта идея работает и, безусловно, должна быть намного более надежной. чем те удручающие колпачки, которые я разобрал.

Если вы хотите попробовать это сами и не можете найти конденсатор, который я использовал, вы можете найти конденсатор на 0,22 мкФ, не менее 600 вольт постоянного тока напряжение пробоя. Если вы можете найти спецификацию "dv / dt", умножьте это (в вольт в микросекунду) емкостью в микрофарадах, которая, конечно, 0,22. Это должно быть не менее 5.Если в каталоге нет такой спецификации, это, вероятно, не будет, используйте довольно большой конденсатор из полипропиленовой пленки (скажем, на не менее 0,5 дюйма диаметром на 1,5 дюйма в длину). Все, что такого размера, должно быть хаски достаточно, чтобы справиться с током. Серия PPA, которая также есть у Allied, должна работают нормально (союзная часть 613-0667). Не используйте электролитический конденсатор или один этих крохотных конденсаторов для радио.

Меня все еще немного беспокоит необходимость разумного монтажа; я не уверен какой лучший и самый простой способ сделать это.Самое главное - снять напряжение ведет. Просто припаяйте провода к выводам и позвольте им проваливаться в ветерок, вероятно, скоро они сломаются от усталости. Это почему я установил колпачок на доску; Таким образом, капните эпоксидную смолу на провода не дадут им перегибаться при соединении.

Помните также о подключениях: один вывод конденсатора к точкам (может быть, конечно же, стороной катушки), а другой - заземлением шасси. Не надо забудьте снять оригинальный конденсатор!

Продолжающаяся сага...

Через некоторое время после написания вышеупомянутой диссертации мне пришло в голову, что более качественный, но в остальном обычный конденсатор может быть хорошим решением проблемы. У меня осталась пара новых крышек Bosch с тех времен, когда у моего Porsche 912 была обычная система зажигания, поэтому я решил проанализировать одну из них и посмотреть, перспективна ли она.

Конденсатор Bosch 9-231-081-465, разработанный для использования в так называемом распределителе «050». Это обычный сменный распределитель для четырехцилиндровых Porsche.Скорее всего, он используется и у других дистрибьюторов, так как нет большой разницы во внутреннем устройстве дистрибьюторов этих автомобилей.

Конденсатор производства Бразилии. Многие детали системы зажигания Bosch теперь производятся там, а бразильские детали имеют более низкую репутацию, чем детали, когда-то сделанные в Германии. Тем не менее, Bosch заработал репутацию производителя качественных изделий, поэтому казалось, что крышка Bosch, тем не менее, может быть многообещающим вариантом.

Конденсатор показан ниже. Он невелик, и, вероятно, его можно приспособить для многих дистрибьюторов.Измеренная емкость составляет 0,20 мкФ, так что это, безусловно, нормально для Sprites и других британских автомобилей. Его корпус сделан из мягкого алюминия, поэтому его нельзя было припаять на место, как это обычно бывает в распределителях MG T-серии, но я ожидаю, что модификации для его установки будут незначительными.

Внутренняя структура показана ниже. (Провод к изолированному соединению был удален.) Соединение банки представляет собой кольцо с небольшими острыми выступами, которые, кажется, обеспечивают хороший контакт с капсулой из фольги.Соединение проводов представляет собой открытый цилиндр, установленный и изолированный кольцом из гибкой резины. Резина обеспечивает некоторую упругость, чтобы поддерживать плотный контакт с капсулой. Край цилиндра немного приподнят, поэтому он немного углубляется в капсулу. В общем, это не все, что я хотел бы увидеть, но и не так плохо, как три других. Действительно, количество проблем с конденсаторами, о которых сообщается на форумах Porsche, не так велико, как на британских автомобильных форумах, поэтому они, вероятно, более надежны, чем детали, разработанные для британских автомобилей.Это может быть жизнеспособный вариант.

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, универсальные малые 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 ЦП
  • 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 ЦП
  • Использование собственных повышающих трансформаторов, диодов и тиристоров для обеспечения высокой надежности по низкой цене
  • Структура схемы CDI

Как работает CDI с разрядным конденсаторным зажиганием мотоцикла

Я собираюсь показать вам, как работает схема конденсаторного зажигания (CDI).

У вас есть старый мотоцикл? Он все еще в хорошем состоянии?

Я считаю, что многим нравятся старые машины. Потому что система работает меньше. Маленькая проблема. При использовании того же масла. Вблизи. Старая машина лучше.

Мы используем электронику в электрических системах мотоциклов. В системе зажигания большое значение имеет.

Зажигание от конденсаторного разряда (CDI) или тиристорное зажигание - это разновидность автомобильной электронной системы зажигания.

Цепи CDI конденсаторного зажигания

Иногда вы не можете купить старые коробки CDI.Потому что завод прекратил выпуск или модификации старой модели системы зажигания с автоматическим выключателем. Интересно проверить свои навыки.

У нас есть следующий пример схемы

Honda C-90

Вы скучаете по прошлому?

Мне это нравится. Я использую этот мотоцикл много лет.
Cr: Photo Hoda ужин club

Как это работает

Посмотрите на электрическую схему CDI C90 Honda.

Маховик вращается. Затем магнитное поле разрезает сердечник зарядной катушки.Это заставляет переменное напряжение на этой катушке течь через D3.

Он будет преобразовывать переменный ток в постоянный, чтобы заряжать как C1, так и C2.

Между тем, с другой стороны катушки. Ток будет течь через R1 к D1 и D3 для зарядки C1 и C2. И ток, который через R1 проведет K SCR.

Ток от вывода K будет течь через R2 к полной цепи на выводе G SCR1.

Падение напряжения на R2 для срабатывания вывода G SCR. Заставляет цепь внутри SCR работать.

Затем ток будет течь от C1 и C2 через выводы A и K SCR1. И это через D2 к первичной обмотке трансформатора высокого напряжения или катушки высокого напряжения.

И, когда SCR1 не запускается. Нет тока в высоковольтной катушке.

Но магнитное поле катушки высокого напряжения разрушается. Разрезать сердечник катушки высокого напряжения.

Вызывает исчезновение индуцированного тока, искрение вторичной обмотки в гнезде свечи зажигания.

Это во время хода поршня до максимума (момент зажигания)

После этого SW работает, когда ток течет к R1.Если мы нажмем переключатель SW, ток потечет на землю. Из-за этого SCR не запускается, машина останавливается.

Детали, которые вам понадобятся
  • R1: 5,6 Ом 0,5 Вт Резисторы
  • R2: 56 Ом 0,5 Вт Резисторы
  • D1-D3: 1N4007, 1000 В 1A Диоды
  • SCR1: TIC 106D SCR 5A 400V
  • C1, : 2 мкФ 400 В, майларовые конденсаторы
Как собрать

Посмотрите руководство по компоновке печатной платы цепи CDI Honda C90.

Прочитать другие: Принцип работы конденсаторного зажигания (CDI)

Распиновка и лист данных TIC106D

Ампер: 5
Напряжение: 400
Монтаж: Сквозное отверстие
Тип вывода / клеммы
Радиальный номер Выводы / выводы: 3
Цвет: Черный
Температура: 110
Метод подключения: Припой

Кремниевые выпрямители с кремниевым управлением
Тиристоры триода с обратной блокировкой

Максимальные характеристики
Повторяющееся пиковое напряжение в закрытом состоянии: 400
Повторяющееся пиковое обратное напряжение: 400 В
Постоянный ток в открытом состоянии: 5.0A
Средний ток в открытом состоянии: 3,2 A
Импульсный ток в открытом состоянии: 30 A
Пиковый положительный ток затвора: 0,2 A
Пиковая рассеиваемая мощность затвора: 1,3 Вт
Средняя рассеиваемая мощность затвора: 0,3 Вт
Рабочая температура: от -40 до 110 град. C

Электрические характеристики при 25 град. C Температура корпуса
Повторяющийся пиковый ток в закрытом состоянии: 400 мкА
Повторяющийся пиковый обратный ток: 1,0 мА
Пиковое напряжение в открытом состоянии: 1,7 В

Cr: фото TIC106D 5A Тиристор SCR, 400 В

Фото: NGK и 2-тактный Двигатель Моторизованный велосипед CDI Ignition

Вот несколько статей по теме, которые вы можете прочитать:

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОННУЮ ПОЧТУ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Запатентованный конденсатор

- Свечи зажигания Pulstar

Типичный конденсатор состоит из трех частей: положительной пластины, отрицательной пластины и диэлектрической среды. Положительная пластина притягивает энергию, а отрицательная пластина обеспечивает ей доступ к земле. Диэлектрическая среда позволяет отрицательной пластине притягивать энергию, но предотвращает ее пересечение между двумя пластинами, заставляя энергию собираться и «накапливаться» на положительной пластине. Когда энергия высвобождается, создается быстрый и мощный импульс энергии; доставляя большое количество мгновенной энергии за короткий период времени.

О конденсаторах

Конденсатор - это компонент, который обладает способностью или «емкостью» накапливать энергию в виде электрического заряда ... В своей основной форме конденсатор состоит из двух или более параллельных проводящих (металлических) пластин, которые не соединены и не соприкасаются друг с другом. другие, но электрически разделены воздухом или каким-либо видом хорошего изоляционного материала, такого как вощеная бумага, слюда, керамика , пластик или жидкий гель в какой-либо форме, который используется в электролитических конденсаторах.Изолирующий слой между пластинами конденсатора обычно называют диэлектриком. Из-за этого изолирующего слоя постоянный ток не может протекать через конденсатор, поскольку он блокирует его, позволяя вместо этого присутствовать на пластинах в виде электрического заряда. Проводящие металлические пластины конденсатора могут быть квадратными, круглыми или прямоугольными, или они могут иметь цилиндрическую или сферическую форму ... При использовании в цепи постоянного или постоянного тока конденсатор заряжается до напряжения питания, но блокирует ток через него, потому что диэлектрик конденсатора непроводящий и в основном изолятор .

Определение любезно предоставлено компанией Electronics Tutorials: Конденсаторы

Диэлектрическая среда (изолятор):
Перепрофилировано с использованием специально разработанной керамики высокой чистоты. Предотвращает перемещение энергии между двумя пластинами, но позволяет оболочке действовать как отрицательная пластина.

Отрицательная пластина (оболочка):
Обычная металлическая оболочка. Привлекает энергию к земле.

Positve Plate (газовое уплотнение):
Медно-кремнеземное газовое уплотнение. Хранит энергию без доступа к земле.

Параллельный конденсатор

Конденсатор включен параллельно цепи высокого напряжения, что означает, что энергия, передаваемая катушкой зажигания, видит конденсатор и искровой разрядник одновременно. Пока напряжение ионизирует зазор, энергия течет в конденсатор (заряжая конденсатор). Сопротивление в зазоре бесконечно (разомкнутая цепь), в то время как сопротивление в конденсаторе меньше бесконечного. Изменение сопротивления происходит, когда происходит ионизация и образуется искра, сопротивление в зазоре становится меньше, чем сопротивление в конденсаторе.Промежуток действует как переключатель, автоматически запускающий конденсатор. В этот момент вся энергия, накопленная в конденсаторе (3-10 мДж), разряжается в камеру сгорания, создавая плазмообразующий импульс.

ПАТЕНТЫ США ВЫДАН НАЗВАНИЕ
RE32,505 Переиздание 15.09.1987 Система инициирования горения
4,333,126 Утилиты 01.06.1982 Устройство инициирования горения
4,402,036 Утилиты 30.08.1983 Способ получения плазмы высокой энергии для зажигания топлива
4,589,398 Утилиты 20.05.1986 Система инициирования горения, использующая зажигание с твердым разрядом
5 272 415 Утилиты 21.12.1993 Воспламенитель горения
5,371,436 Утилиты 06.12.1994 Воспламенитель горения
6 329 743 Утилиты 11.12.2001 Свеча зажигания с обострением тока
8 278 808 Утилиты 02.10.2012 Металлический изолятор для свечей зажигания большой емкости (в совместном владении с Federal-Mogul)
8 049 399 Утилиты 01.11.2011 Зажигатель нагнетательного топлива большой мощности
8 672 721 Утилиты 18.03.2014 Зажигатель нагнетательного топлива большой мощности
8 922 102 Утилиты 30.12.2014 Свеча зажигания из композитного материала
ЗАРУБЕЖНЫЕ ПАТЕНТЫ
1 576 071 Япония 29.12.1985 Система инициирования горения
1,875,134 Япония 08.12.1993 Система инициирования горения с использованием жесткого разряда
0,044,862 Евро 25.06.1985 Устройство зажигания для сжигания топлива
0,174,346 Евро 08.01.1992 Система инициирования горения, использующая зажигание с твердым разрядом
2,365,138 Канада 15.06.2010 Свечи зажигания с пиковым током
285 423 Мексика 04.04.2011 Свеча зажигания из композитного материала
289,773 Мексика 29.08.2011 Зажигатель для нагнетания топлива высокой мощности
5 033 872 Япония 06.07.2012 Свеча зажигания из композитного материала
300 543 Мексика 21.06.2012 Зажигатель для нагнетания топлива высокой мощности
ZL200780013176.9 Китай 27.06.2012 Металлический изолятор для свечей зажигания большой емкости (в совместном владении с Federal-Mogul)
2007249192 Австралия 17.03.2011 Свеча зажигания из композитного материала
5383491 Япония 11.10.2013 Зажигатель для нагнетания топлива высокой мощности
ZL200780027642,9 Китай 04.12.2013 Зажигатель для нагнетания топлива высокой мощности
2007275029 Австралия 05.12.2013 Зажигатель для нагнетания топлива высокой мощности
10-1446725 Корея 25.09.2014 Свеча зажигания из композитного материала
10-1401059 Корея 22.05.2014 Зажигатель для нагнетания топлива высокой мощности

Специально для старинных и классических автомобилей

Обращайтесь: Winterburn Ignition по телефону winterburnignition @ gmail.com

Конденсаторная система зажигания Винтерберна была самой первой коммерчески успешной твердотельной системой зажигания компакт-дисков, разработанной покойным Ллойдом Винтерберном (эксперт по электронике и пилот RCAF) в 1962 году. самый копируемый дизайн на протяжении 1960-х и 1970-х годов. Первые производственные единицы были изготовлены компанией Hyland Electronics из Оттавы, Канада, в начале 1963 года. Многие системы зажигания Hyland все еще работают более 50 лет спустя.CD-зажигание, разработанное Винтерберном, снова производится сыном Ллойда, Фредом Винтерберном, в небольших количествах с доступными моделями на 12 В и 6 В. Все блоки изготавливаются вручную с использованием высококачественных компонентов с высокими номинальными значениями напряжения и тока. Трансформатор источника питания, который является сердцем устройства, наматывается вручную в соответствии со строгими стандартами (процесс, требующий много времени). Каждая единица содержит CDN на сумму более 130 долларов США по частям и требует более 6 часов для сборки.


В конструкции сохранены основные элементы, которые так хорошо работали на Hyland, но с длительной многофазной искрой.Он совместим с автомобилями с положительным или отрицательным заземлением, и подключение одинаково независимо от полярности. Например, если один установлен на кабине с положительным заземлением, а автомобиль позже преобразован в отрицательную массу, никаких изменений не требуется. Схема CD автоматически настроится на новую полярность. Предусмотрен переключатель с уплотнительным кольцом для возврата к стандартному зажиганию (по методу Кеттеринга), если это необходимо.

Есть очень веские причины, по которым это зажигание компакт-диска предназначено для срабатывания распределительных точек.Когда остриям не нужно отключать сильный ток системы Кеттеринга, они прослужат очень долго, часто превышая 60 тысяч миль, при условии, что трущийся блок и кулачок распределителя время от времени смазываются. Точки не чувствительны к напряжению, поскольку представляют собой простой механический переключатель. Это позволяет блоку питания Winterburn CD обеспечивать почти полную искровую энергию до * 3,5 В (модель 6 В) для запуска автомобиля со слабым аккумулятором. Это верно для любого автомобиля с точками независимо от производителя, поскольку точки не имеют требований к пороговому напряжению, как некоторые другие триггеры.Схема CD устраняет эффект отскока точек при замыкании, поэтому, несмотря на то, что они все еще присутствуют при срабатывании зажигания CD, высокие обороты двигателя возможны без рассеяния искры. Эта способность была ключевой особенностью оригинального патента Винтерберна. Наконец, сохранение точек дает резервирование двух типов систем зажигания. Если компакт-диск выходит из строя (что очень маловероятно) или требуется устранение неполадок, возможность простого переключения с компакт-диска на Кеттеринг является благом. Для облегчения этой задачи предусмотрен переключатель.Переключатель также имеет центральное положение «выключено». Модели
на 6 В будут обеспечивать здоровую пусковую искру (приблизительно 22 кВ) при напряжении батареи до 3,5 В, а модели на 12 В будут обеспечивать то же самое при напряжении 5,5 В при использовании обычной катушки.

Блоки на 12 В могут срабатывать с помощью Pertronix / Aldon Ignitor (запросите инструкции, поскольку Pertronix подключается по-другому, и только отрицательное заземление Pertronix является подходящим триггером). Блоки с напряжением 6 В могут запускаться от Pertronix / Aldon с напряжением 6 В, но это не рекомендуется из-за высоких требований к минимальному напряжению Pertronix / Aldon.Блоки
12В, и 6В могут запускаться электронными дистрибьюторами марки 123.


Winterburn CDI управляется напряжением, чтобы ограничить изоляционное напряжение старых компонентов системы зажигания. Топливо зажигает ток (сила тока), а не напряжение. Мощность искры регулируется, чтобы гарантировать, что срок службы свечей зажигания и высоковольтных контактов превышает ожидаемый срок службы современных автомобильных систем зажигания. Избыточная энергия искры с высокой пиковой мощностью искры может нанести ущерб стандартным компонентам системы зажигания, и это проблема большинства * высокоэнергетических устройств зажигания компакт-дисков, представленных сегодня на рынке.Winterburn CDI обеспечивает такой баланс, что стандартные компоненты служат дольше, чем в системе Kettering, при этом значительно повышая производительность.

* (Один популярный производитель компакт-дисков заявляет выход очень высокого напряжения, но на самом деле имеет продукт низкого напряжения с слабая, непродолжительная искра, для которой его способность к многоискровому не может компенсировать, на основе моих испытаний)

Эта система зажигания обеспечивает высокую мощность для зажигания мокрых, пропитанных бензином или загрязненных углеродом свечей зажигания.Испытания с шунтирующим сопротивлением 126 тыс. Ом, перекрывающим искровой промежуток для имитации сильно загрязненной свечи зажигания, показывают, что Winterburn CDI обеспечивает более чем в десять раз большее напряжение искры, чем при использовании той же катушки зажигания обычным способом (переключатель Кеттеринга или транзисторный переключатель ). Благодаря шунтирующему сопротивлению 625 тысяч Ом, имитирующему менее сильно загрязненную свечу зажигания, устройство будет обеспечивать вдвое большее напряжение искры по сравнению с системами Кеттеринга или транзисторных переключателей. Этот подвиг достигается при общем доступном напряжении, немного меньшем, чем в системе Кеттеринга или в системах с транзисторным переключателем.Именно эта почти невосприимчивость к шунтирующему сопротивлению означает разницу между залитым двигателем (Кеттеринг или транзисторный переключатель) и двигателем, который запускается при первом сжатии (Winterburn CDI). Запуск в холодную погоду значительно улучшен, и в качестве бонуса некоторые автомобили, которые печально известны трудным запуском после запуска в жаркую погоду, с этой системой зажигания запускаются более легко. Чтобы представить это в перспективе, с современными двигателями, имеющими очень мощные индуктивные системы зажигания и гораздо более высокое доступное напряжение, считается, что засорение свечей начинается при шунтирующем сопротивлении около 10 миллионов Ом.Если сопротивление шунта упадет до 1 миллиона Ом, затронутый цилиндр будет постоянно пропускать зажигание. При таком зажигании от CD двигатель будет работать без пропусков зажигания с шунтирующим сопротивлением 1 миллион Ом.

Эффективная конструкция блока питания означает очень мало тепла, выделяемого самим блоком, и очень низкое энергопотребление. Блоки на 12 В потребляют 3 А при 8000 об / мин на восьмицилиндровом автомобиле, а блоки 6 В потребляют 4 А при 7200 об / мин. При зажигании от компакт-диска потребляемый ток увеличивается с частотой вращения, что противоположно системе Кеттеринга, поэтому мощность используется только тогда, когда это необходимо.Четырехцилиндровый двигатель с быстрым приводом от компакт-диска Winterburn на 12 В потребляет в среднем чуть более 1 А. Это делает его идеальным для автомобилей с системами зарядки малой емкости и продлевает срок службы контактов в замке зажигания автомобиля. Несмотря на низкое потребление тока, выходная мощность все еще очень высока. Это, несомненно, самое эффективное зажигание компакт-дисков на рынке сегодня. Повышение эффективности и продолжительности искры достигается за счет настройки схемы в соответствии с большинством стандартных катушек зажигания.Источник питания CD, в дополнение к своей основной функции зарядки конденсатора разряда CD между событиями искры, также обеспечивает дополнительную энергию в течение периода искры , что продлевает естественный резонанс и, следовательно, продолжительность искры. Winterburn CDI имеет длинную многофазную искру длительностью до 0,5 мс в зависимости от катушки зажигания. Катушка канистрового типа, которая уже установлена ​​на вашем автомобиле, - хороший выбор. Вполне допустимо использовать катушку с высоким первичным сопротивлением (до 3,6 Ом), поскольку снижение энергии искры составляет менее 7% по сравнению с катушкой с нулевым сопротивлением.Первичное сопротивление 7 Ом.

Надежность: Испытания на пытки доказали, что любой из режимов отказа, для которых возможны другие конструкции, не приводит к повреждению Winterburn CDI.
- Функция двойной полярности делает его почти полностью защищенным от неправильного подключения * См. Примечание 3 ниже.
- Новая конструкция блока питания, уникальная для этой модели, ограничивает выходное напряжение, чтобы предотвратить повреждение SCR и других чувствительных к напряжению компонентов в случае выхода из строя регулятора напряжения автомобиля и чрезмерно высокого напряжения питания.Это делается без каких-либо дополнительных компонентов, которые усложнили бы схему и сами по себе могли бы вызвать потенциальные отказы (не используются стабилитроны или обычные методы регулирования напряжения). Это было обязательной конструктивной особенностью для блока 6 В, если он подключен к источнику 12 В. Это также полезно для блоков 12 В.
- Блок питания также начинает колебаться при очень низком напряжении батареи 1,5 В. Это предотвращает перегрев трансформатора источника питания и транзисторов от резистивного нагрева из-за «блокировки» генератора источника питания.Это также одна из причин того, что блоки на 6 В имеют возможность генерировать пусковую искру при 3,5 В (гарантированно, поскольку большинство устройств будут делать это при 3 В с резистивными проводами свечей зажигания).
- Как и в старой конструкции Hyland, источник питания также снижает выходную мощность, когда нагрузка превышает определенный предел.
-Блоки были протестированы с коротким замыканием на выходе в течение нескольких часов без повреждений. (В этом случае устройства Bosch и другие быстро выходят из строя).
-Имоделированные испытания катушек с замыканием вторичной обмотки на первичную обмотку не приводят к повреждению CDI.
-не используются электролитические конденсаторы; только типы пленок с высокими показателями температуры, напряжения и влажности.
-Некоторые системы зажигания компакт-дисков печально известны своим чрезмерным нагревом и требуют охлаждающих ребер для отвода этого тепла. Winterburn Ignition выделяет очень мало тепла даже при максимально возможных оборотах двигателя.
- Винтерберн CDI не в горшке. Это позволяет отремонтировать его в маловероятном случае, который потребуется. Поскольку устройство не залито заливкой, любые компоненты, подверженные вибрации, дополнительно закрепляются специальным долговечным клеем. Сохранение прочной аналоговой конструкции с использованием стандартных дискретных компонентов, а не специализированных интегральных схем, обеспечивает бесперебойную поставку запчастей на долгое время.

Winterburn CD Ignition даст результаты, которые не могут заменить электронные системы зажигания, такие как Pertronix, которые представляют собой современные системы зажигания с транзисторным переключателем. (Это также приведет к тому, что плохо спроектированное зажигание компакт-диска тоже не может!) Правильно построенное зажигание компакт-диска не может быть спрятано в пределах границ дистрибьютора.Размер одного только разрядного конденсатора был бы мал. (Устройство имеет длину 5-5 / 8 дюймов (15 см) у основания, ширину 3-1 / 8 дюйма (8 см) и высоту 3 дюйма (7,5 см) до верхней части ручки переключателя). Вес составляет примерно 2,2 фунта (1 кг).

Ожидайте экономии топлива минимум 5% при увеличении мощности и очень простом запуске при одновременном увеличении срока службы оригинальных компонентов системы зажигания. Можно ожидать, что 8-цилиндровый автомобиль, проезжающий 5000 миль в год с Winterburn CDI, при нынешних ценах на топливо окупит первоначальную стоимость максимум за 5 лет.Это не влияет на повышенную надежность, реакцию дроссельной заслонки и снижение износа двигателя от полного сгорания.

Winterburn long duration CDI поставляется в «брызгозащищенном» литом алюминиевом корпусе, окрашенном тремя слоями черной краски поверх двух слоев грунтовки на основе хромата цинка. Основание - натуральный алюминий. В алюминиевой паспортной табличке используется технология Aluscreen для обеспечения долговечности. Он создан в стиле ретро 1960-х, чтобы подчеркнуть внешний вид классических автомобилей. При желании его можно скрыть.Он будет правильно работать с любым типом провода зажигания и совместим с резистивными свечами зажигания. В большинстве случаев он также запускает RVI (Smiths) и тахометры с измерением напряжения без специального адаптера тахометра *. Поинтересуйтесь совместимостью, или я спрошу, что у вас есть для тахометра, если вы сначала не спросите! Новые тахометры с датчиком напряжения будут работать как в режимах CDI, так и в режимах Кеттеринга, при этом провод датчика тахометра подключен к зеленому проводу CDI. Для большинства ранних тахометров с измерением напряжения требуется адаптер для обеспечения высокого напряжения, необходимого для входа тахометра.Из-за проблем с некоторыми адаптерами на рынке я создаю простой адаптер, который позволяет тахометрам с измерением напряжения раннего типа правильно работать с переключателем на CDI в положении «CD» или «STD». Этот адаптер одинаково хорошо работает с тахометрами на 6 или 12 В. Цена 70 канадских долларов. Альтернативный адаптер, который хорошо работает с тахометрами 12 В VDO с переключателем на CDI на компакт-диске или STD, можно найти здесь: http://www.ashlocktech.com
* Более поздний вариант Smiths RVI с измерительной петлей, встроенной в тахометр. (однотранзисторный тип) может потребоваться преобразование в датчик напряжения для совместимости.Первые двухтранзисторные тахометры Smiths RVI (внешняя измерительная петля) можно легко заставить работать, добавив мостовой выпрямитель стоимостью 2 доллара.

10 причин, почему вам следует попробовать Winterburn CDI

1. От 3% до 4% больше л.с. в большей части диапазона оборотов в минуту по точкам или Pertronix для умеренно настроенных двигателей. Больше с производительными двигателями. * См. Примечание 1 ниже.

2. Улучшенный отклик дроссельной заслонки (ускорение подачи мощности при нажатии на педаль акселератора).

3. Значительно лучшая экономия топлива. Зависит от двигателя, но в редких случаях был улучшен на 25%. (пример - 6V, VW Beetle)

4. Отсутствие потерь мощности при высоких оборотах.

5. Полезная продолжительность искры достаточна для зажигания даже очень бедных смесей, в отличие от большинства воспламенений компакт-дисков. Большинство систем зажигания с многократным зажиганием имеют продолжительность искры от 35 до 100 микросекунд. Полезная продолжительность искры системы Winterburn в наихудших условиях не может быть меньше 350 микросекунд.

6. Холодный и Горячий запуск значительно улучшен. Природа источника питания Winterburn CD такова, что выходное напряжение для запуска практически не зависит от напряжения батареи, так что в системах на 12 В двигатель может запускаться с почти полной энергией искры до 5,5 В (3,5 В на моделях 6 В). (Большинство продаваемых сегодня устройств зажигания компакт-дисков не имеют встроенной компенсации низкого напряжения батареи, поэтому выходное напряжение компакт-диска падает пропорционально напряжению батареи).

7. Отсутствие падения оборотов на холостом ходу, поскольку зажигание от компакт-дисков препятствует засорению свечей зажигания и очищает свечи зажигания на холостом ходу, когда большинство карбюраторных двигателей имеют тенденцию работать на слегка обогащенной смеси.(возможно, вам придется немного снизить частоту вращения холостого хода с некоторыми двигателями, так как быстрее растущее ядро ​​пламени приводит к более стабильному и последовательному фронту пламени). Благодаря меньшему количеству пропусков зажигания и более равномерному сгоранию между цилиндрами холостой ход также становится более плавным. Превосходная работа во влажных условиях, поскольку свечи зажигания будут продолжать гореть, если изоляторы полностью погружены в воду .

8. Свечи зажигания служат так же или дольше, чем на современных автомобилях.

9. Пункты прерывания служат более 60000 миль, а все остальные компоненты системы зажигания служат дольше, чем при индуктивном использовании.Стандартные провода зажигания с медным сердечником могут использоваться с большим успехом в отличие от некоторых других систем зажигания компакт-дисков.

10. Переключатель (качество, производство США и самый дорогой отдельный компонент системы зажигания) для возврата к стандартному зажиганию для устранения неполадок, установки задержки для использования в STD (режим без CD) или в маловероятном в случае выхода устройства из строя. Переключатель имеет 3 положения с центральным положением «выключено», которое полностью отключает все части цепи зажигания. Это можно использовать для предотвращения кражи.

ПРИМЕЧАНИЯ:

Примечание 1: В очень немногих случаях владелец может не заметить улучшения производительности по сравнению с системой, в которой используются новые свечи зажигания и другие новые компоненты системы зажигания. Однако со временем, по мере того как свечи зажигания и другие компоненты ухудшаются из-за использования и старения, производительность Winterburn CDi снижается не так быстро. Свечи зажигания служат как минимум в 5 раз дольше и не портятся, а изоляция высокого напряжения защищена лучше, чем при использовании стандартной системы Kettering или модулей точечной замены.

Примечание 2: Система зажигания Winterburn CD дополнит ваши существующие компоненты системы зажигания и выполнит все вышеперечисленное (в большинстве случаев см. Примечание 1) с помощью искры, превосходящей искру современных автомобилей, но она не может компенсировать уже вышедшие из строя компоненты системы зажигания (например, провода вилки) или изношенный распределитель.

Примечание 3: Несоблюдение инструкций во время установки может привести к повреждению переключателя на CDI. Если следовать прилагаемым инструкциям и предупреждениям, этого не произойдет, и переключение будет работать бесконечно.

Текущая цена за единицу по состоянию на август 2020 года увеличилась на 20 канадских долларов до 465 канадских долларов из-за нормальной инфляции и увеличения затрат, связанных с пандемией. (Последнее повышение цен было в июле 2018 г.) Я собираю эти устройства небольшими партиями по 5 штук, и поэтому, возможно, придется немного подождать, прежде чем станет доступно больше. Вы можете сделать заказ из следующей партии без первоначального взноса, если не против подождать. Гарантия на каждое устройство составляет 25 месяцев.

За дополнительной информацией обращайтесь к Фреду Винтерберну, RR3 Ripley Ontario Canada N0G-2R0, тел .: 519-395-3483 или по электронной почте Winterburnignition @ gmail.com

В этом году (2020) я приму заказы на небольшое количество дооснащений AEC103, работы начнутся в середине ноября. Свяжитесь со мной, прежде чем отправлять пустой корпус на дооснащение. Отправка вашего пустого ящика должна производиться в соответствии с моими инструкциями, чтобы избежать дополнительных расходов, которые в противном случае пойдут на счет правительства Канады. Я заменю поврежденные внутренние компоненты зажигания компакт-диска Magneti Marelli AEC103 модифицированной версией схемы Winterburn. Предоставьте мне пустой отреставрированный корпус, и я модернизирую его схемой, которая намного лучше, чем была изначально, без заливки, чтобы в будущем можно было легко выполнить ремонт, если он когда-либо понадобится (что маловероятно для этой схемы).Внешняя проводка, включая выход тахометра, идентична оригинальной для полноценного восстановления по принципу «подключи и работай». Стоимость составляет 495 канадских долларов без учета дополнительных затрат на доставку. Примечание: AEC103 - единственная модель, которую я модернизирую на данный момент. Я не ремонтирую и не модернизирую зажигание от компакт-дисков другого типа. Кроме того, я модернизирую только оригинальные корпуса, а не репродукции.

О времени нарастания напряжения: Преимущество зажигания CD при зажигании загрязненных свечей зажигания традиционно приписывалось зажиганию CD, имеющему очень короткое время нарастания напряжения или, вернее, быстрое напряжение rate- of- подъем .Некоторое время назад мне указали, что это применимо только тогда, когда зажигание компакт-диска сравнивается с системой Кеттеринга, в которой используется конденсатор. Когда первичный ток катушки в индуктивной системе переключается транзистором без конденсатора в цепи, скорость нарастания напряжения сравнима с тем, когда та же катушка используется с зажиганием от CD. Конденсатор в системе Кеттеринга замедляет рост напряжения в 1-1 / 2–3 раза в зависимости от используемой катушки. Мнение человека, который указал мне на это, заключалось в том, что, поскольку на самом деле повышение напряжения не было быстрее с CDI, это означало, что CDI не лучше справлялся с зажиганием загрязненных свечей зажигания.Это было бы разумным выводом, за исключением того, что скорость нарастания напряжения с CDI на самом деле намного выше, когда представлена ​​нагрузка . До образования искры единственной нагрузкой является количество энергии, необходимое для изменения магнитного потока катушки, и небольшой ток, который проходит через электрод свечи зажигания в виде коронного разряда. Для этого требуется очень мало энергии, поэтому нарастание напряжения без нагрузки происходит очень быстро в любом случае. (Сравните это с автомобилем, ведущие колеса которого оторваны от земли.Требуется определенная мощность, чтобы преодолеть трение и массу трансмиссии, чтобы довести скорость колеса до 100 миль в час за определенный период времени. Двигатель мощностью 100 л.с. разгонит его почти так же быстро, как двигатель мощностью 300 л.с. Поставьте колеса обратно на землю, и это совсем другая история). Когда свеча зажигания нагружена отложениями загрязнения или электроды и / или изолятор влажные, скорость нарастания напряжения с CDI на самом деле намного быстрее, чем в индуктивных системах с той же катушкой. Отчасти это связано с тем, что мощность подачи энергии с зажиганием от компакт-диска намного выше.Недавно (по состоянию на октябрь 2018 г.) я обнаружил, что CDI обеспечивает не только высокую мощность, но и высокую мощность в сочетании с опережающим коэффициентом мощности , что как раз то, что нужно искровому разряднику до пробоя. Первоначально искровой разрядник представляет собой, по крайней мере, емкостную нагрузку и, как таковой, является предпочтительным путем для прохождения тока с опережающим коэффициентом мощности. Это основная причина, по которой CDI превосходит шунтирующие сопротивления, такие как отложения загрязнений или влажные изоляторы. Индуктивная система с запаздывающим коэффициентом мощности (текущее запаздывающее напряжение) предпочтет пропускать ток через шунтирующее сопротивление, а не через искровой промежуток, если значение шунтирующего сопротивления не слишком велико.Если хотите, напишите мне короткую статью с описанием эксперимента, который это доказал.

Интересно, что конденсатор в системе Кеттеринга, первоначально действуя как нагрузка, замедляющая рост напряжения, использует накопленную энергию, возвращая ее во время и после образования искры, тем самым усиливая искру. В некоторых катушках вклад конденсатора делает систему Кеттеринга более эффективной в зажигании загрязненных свечей зажигания, чем при включении той же катушки с транзистором. Однако ни точки, ни транзисторный переключатель не эффективны против сильного или даже среднего загрязнения свечей зажигания.

О превышении напряжения: Требуется напряжение и ток, чтобы вызвать искру. Требование порогового напряжения до образования искры зависит от условий в зазоре свечи зажигания (более широкий зазор требует большего напряжения, как и более высокая плотность топлива / воздуха из-за сжатия и других факторов). Однако редко, если вообще когда-либо упоминается факт, что всегда есть выброс напряжения, который происходит до искрового пробоя, и этот выброс напряжения изменяется в зависимости от системы зажигания.Помимо условий в зазоре свечи зажигания, мощность системы зажигания также играет важную роль в величине напряжения, необходимого для инициирования пробоя. Слабая система зажигания должна обеспечивать вдвое большее напряжение, чем более сильная система зажигания, чтобы свечи зажигания надежно зажигались при любых обстоятельствах. Это связано с тем, что для создания искры требуется как напряжение , так и ток (сила тока). Для достаточной предварительной ионизации зазора свечи зажигания требуется определенная величина тока, которая меняется в зависимости от условий в зазоре свечи.Если используется слабая индукционная система зажигания, напряжение (от самоиндукции) будет расти намного выше, чтобы обеспечить требуемый ток для этого. Это объясняет, почему некоторые слабые системы зажигания могут разрушать изоляцию намного быстрее, чем более энергичные системы зажигания. Мало того, что больше пропусков зажигания, вызывающих чрезвычайно высокое повышение вторичного напряжения катушки, даже при отсутствии пропусков зажигания напряжение выше при слабой системе зажигания. То есть более слабое зажигание способно обеспечить необходимое более высокое напряжение.

Система зажигания Winterburn CD работает с очень низким выбросом напряжения и способна зажигать свечи зажигания в самых неблагоприятных условиях из-за высокой доступной мощности. Поскольку зажигание от компакт-диска создает напряжение иначе, чем индукционное зажигание (не из-за самоиндукции), напряжение можно регулировать, чтобы предотвратить повреждение изоляции. К сожалению, многие системы зажигания компакт-дисков высоковольтных гонок не используют это врожденное преимущество. Фред Винтерберн

О Free Energy: У меня было несколько запросов об этом зажигании компакт-дисков от людей, пытающихся создать системы, которые извлекают больше энергии, чем доступная энергия для системы, которую они проектируют.Нет такой вещи, как свободная энергия или сверхъединство. Энергия должна откуда-то приходить. Даже при наличии источника энергии процесс извлечения энергии никогда не бывает 100% эффективным. По какой-то причине зажигание компакт-диска часто ассоциируется с ложными представлениями об использовании так называемой свободной энергии. F.W.

Если зажигание такое хорошее, почему гарантия только два года? Это частное предприятие, и я не становлюсь моложе. Если я захочу свернуть бизнес, я хочу нести ответственность только за гарантийный ремонт в течение еще двух лет.Будьте уверены, что цепь можно легко отремонтировать (даже без схемы) еще долгое время после того, как поддержка компании станет недоступной. Кроме того, качество этого CDI в любом случае делает маловероятным гарантийный ремонт. F.W.

Я не включал отзывы на этот сайт, но мне особенно понравился этот, и мне дал разрешение напечатать его здесь Мартином из Дорчестера (1976 Triumph TR6).
'Вчера я устроил старухе пробежку, в том числе на быстрой езде, и CDI действительно изменил ситуацию.Двигатель запустился без дроссельной заслонки, просто коснулся дроссельной заслонки, и двигатель ожил. Раньше автомобиль очень иногда колебался / дрожал при ускорении, что иногда приводило в замешательство при обгоне, и я думал, что на одном этапе у меня может быть топливная блокировка. Теперь задним числом кажется, что вероятное объяснение, вероятно, было связано с зажиганием, потому что с системой CDI ускорение плавное и быстрое, без каких-либо колебаний.Очень обнадеживает.

Некоторые автомобили, на которые устанавливался этот CDI: Morgan, Morris, VW, Volvo 1800, Bristol 401, Rolls Royce, Bentley, Daimler, Ford Bronco, Toyota Land Cruiser, Land Rover, 1934 Oldsmobile, Porsche (356 912, Twin вилка Carrera) Triumph (TR6,7), MG, Хот-роды с плоской головкой Ford V8s, двухтактный DKW, двухтактный Saab, Ferrari Dino, Lancia, Fiat Spider, Riley RME, Jaguar Xk140, Mercedes 230SL, 1959 Cadillac, NSU, Лотус Элан, Остин Хили, 1961 Элвис

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *