Зажигание CDI: принцип работы

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

История создания

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

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

Как работает зажигание CDI?

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

Конструкция

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

Недостатки системы зажигания конденсаторным разрядом

Устанавливаемое на автомобили и скутеры зажигание CDI обладает несколькими недостатками. К примеру, создатели слишком усложнили его конструкцию. Вторым минусом можно назвать короткий по длительности уровень импульса.

Достоинства системы CDI

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

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

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

Принцип работы электронного зажигания

Диагностика системы зажигания CDI очень простая, как и принцип её работы. Состоит она из нескольких основных деталей:

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

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

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

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

Разновидности схемы CDI

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

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

Авиамодельные двигатели не комплектуются магнитом-ротором, поскольку требуется максимальная экономия как габаритов, так и веса агрегата. Нередко на вал двигателя крепят небольшой магнит, рядом с которым размещают датчик Холла. Преобразователь напряжения, повышающий 3–9 В батарейки до 250 В, заряжает конденсатор.

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

Настройка угла опережения зажигания

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

В системах с датчиками корректируется их положение.

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

Неисправности системы

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

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

Диагностика системы зажигания

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

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

Итоги

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

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