Что такое зажигание электронное cdi. Принцип работы электронного зажигания CDI. Устройство электронного зажигания скутера
Двигатель CDI (расшифровывается как Common rail Diesel Injection) – лучший современный дизельный мотор. Впервые его изготовили и начали использовать на немецком концерне «Мерседес». В разработке системы впрыска дизеля специалисты взяли за основу метод подачи топлива в моторах CR (Common Rail).
Особенности двигателей CDI
Система Common Rail дала возможность сократить потребление топлива двигателем на 10-15%. При этом мощность мотора возросла на 40%. Но нужно учесть, что из-за таких особенностей конструкции ремонт двигателей CDI стал более сложным и дорогим, чем в остальных случаях.
В системе CR топливо всегда находится под очень высоким давлением в одной магистрали. В цилиндры оно впрыскивается через форсунки, оснащенные электромагнитными клапанами. Они управляются электронным способом. Также клапаны могут быть пьезоэлектрическими.
В обслуживании и ремонте подобные двигатели дороже обычных, однако они более экономичные, мощные и обладают более высоким крутящим моментом. Цена на обслуживание возросла, в основном, из-за дороговизны деталей, но и срок их эксплуатации увеличился. Также в подобных двигателях ниже уровень шума, степень вибрации и токсичность.
Значительно улучшить работу системы питания позволил специальный блок управления, способный поддерживать высокое давление абсолютно при всех режимах работы.
С 2002 года аналогичные системы в двигателях начали использовать, кроме Mercedes, концерны Fiat (JDS) и Peugeot (HDI). Однако Mercedes-Benz, как первопроходец, все равно остается первым в этой области, постоянно совершенствуя технологии в своих двигателях CDI.
Ремонт двигателей CDI
Двигатели CDI отличаются сложной конструкцией, дорогостоящими запчастями и высокой технологичностью. Ремонтировать их можно только в специализированных автосервисах, где работают квалифицированные мастера, способные произвести качественный ремонт. Для TDi двигателей ситуация очень похожая.
Ремонт двигателей CDI – это очень сложный процесс, и доверять его можно только профессионалам. В СПб наш автосервис предлагает свои услуги. Мы специализируемся на и двигателей и используем передовые технологии и современное оборудование. Богатый опыт и превосходная квалификация наших специалистов позволяют нам обеспечивать безупречное обслуживание клиентов.
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!
Дизельные двигатели CDI по всем показателям в настоящее время заняли лидирующие позиции на мировом рынке.
Что такое CDI двигатель
Производство двигателя впервые было налажено немецким концерном «Мерседес». Сокращение CDI расшифровывается, как Common rail Diesel Injection, что означает система впрыска дизельного топлива.
Данная система спроектирована высококвалифицированными работниками в 2001 году. Система подачи топлива дизеля Common Rail была взята за основу при разработке CDI двигателей. Предъявляемые повышенные требования к дизельным двигателям, стали фундаментом зарождения системы CR, а в будущем и CDI. Система Common Rail установленная на дизельный мотор впервые запущена в 1997 году компанией «Bosch».
Уменьшение потребления топлива на 15%, увеличение мощности мотора CDI на 40%, связано с использованием системы Common Rail, но значительно затрудняет их ремонт. Поскольку «Мерседес» является передовым концерном, то он незамедлительно внедрил на новые автомобили данную систему.
Ко всему прочему владельцы автомобилей со старыми двигателями получили возможность замены на мотор CDI нового образца и получение фирменных комплектующих к ним.
Компания «Мерседес» стала первой из компаний, которые смогли предложить такую услугу. Тем самым еще более прочно укрепив свой статус лидера на рынке.
Работа и обслуживание моторов
Работает Common Rail за счет большого давления, которое присутствует постоянно в единой магистрали и через управляемые электроникой впрыскиваются в цилиндры. Зачастую клапаны устанавливают пьезоэлектрические, такие установлены на двигателях Mercedes.
Естественно техническое обслуживание и ремонт CDI увеличиваются в цене, по сравнению с традиционными. Зато повышается экономичность, увеличивается крутящий момент, мощность, повышается срок эксплуатации деталей.
Присутствуют в CDI также такие неоспоримые качества как снижение уровня шума, токсичности, вибрации. Еще в конструкцию был внедрен блок управления, который повышает качество работы системы питания за счет многочисленных программ.
Независимо от оборотов двигателя и нагрузки при любой последовательности впрыска по цилиндрам, данный блок управления всегда поддерживает высокое давление. За счет этого даже при самых маленьких оборотах коленчатого вала топливная смесь впрыскивается в цилиндр.
«Предварительный» впрыск — это ноу-хау компании «Мерседес» специалисты, которой внедрили дополнительно к системе Common Rail в 2001 году. Принцип его работы основан на впрыске топлива за доли секунды до основной порции топливной смеси. Это позволяет основной порции топлива попадать в камеру сгорания уже предварительно разогретую.
Воспламенение топлива за счет этого естественно улучшается, что позволяет снизить расход и . За счет такого принципа функционирования дизельные моторы CDI обрели свое наименование. Каждый второй автомобиль Европы на данный момент имеет в своей комплектации дизельный двигатель CDI.
Изначально такие движки естественно были установлены на автомобили компании «Мерседес». Это были автомобили серий ML и Vito.
В 2002 году один из основных французских производителей Peugeot и Итальянская компания-производитель Fiat стали применять аналогичную систему. Но лидирующей компанией по вопросам технологий, сервиса и разработок остается Mercedes. Компания не сдает своих убеждений не при каких обстоятельствах.
Поэтому при настоятельной потребности ремонта двигателя CDI, правильным решением будет обращение в специализированный сервис компании, где будет произведена высококвалифицированная работа специалистов.
Технически компания «Мерседес» безостановочно развивается. Единые нормативы обслуживания своих автомобилей принадлежат именно разработчикам автогиганта Mercedes.
На основании разработанных стандартов клиентам концерна рекомендуется использовать оригинальные автозапчасти и обращаться к дилерам. Если же на автомобиле установлены не оригинальные запчасти, то компания все гарантийные обязательства аннулирует.
Обслуживание моторов требует высокой квалификации и необходимость применения оригинальных фирменных автозапчастей. Срок службы двигателей CDI имеет значительную цифру. По факту поломок выходят из строя навесное или вспомогательное оборудование.
Превосходное обслуживание, передовые технологии, качество — все эти достойные выражения в автомобильной среде принадлежат компании, разработавшей двигатели марки CDI, а именно великому автоконцерну «Мерседес-Бенц».
Аббревиатура HDI присваивается моторам, которые базируются на технологии Common Rail (разработанная компанией Bosch в 1993 году). Сам же мотор и технологию HDI разработал всемирно известный автомобильный концерн PSA Peugeot Citroen. HDI, как я уже говорил, принадлежит к линейке двигателей с прямым впрыском, характерные отличия уменьшенный расход топлива на ~15%, снижение шумности на ~10дБ, при одновременном повышении мощности на целых ~40%. Моторы с приставкой HDI считаются более выносливыми и "живучими".
Двигатель TDI
Сокращение TDI, пожалуй, самое популярное и легко расшифровываемое. Первая буква "T" в этой аббревиатуре обозначает наличие турбонаддува, который позволяет получить серьезную прибавку мощности. обладает всеми присущими турбированным моторам свойствами, он более экономичен, имеет более чистый выхлоп, при этом более дорогой в обслуживании. Кроме того, мало кто знает, что большинство турбин, устанавливаемых на турбодвигателя, рассчитаны на ~150-200 тыс. км. пробега, и это при том, что сам мотор, как правило, "миллионник".
Двигатель SDI
Моторы класса SDI отличаются продолжительностью "жизни" и простотой конструкции. Большие пробеги для SDI - не проблема, моторы очень выносливы и надежны, однако если ремонт все же потребуется, то стоимость его вряд ли вас обрадует.
Двигатель CDI
Мотор с шильдиком CDI - разработка "Mercedes", которая базируется на той же технологии Common Rail, что и вышеперечисленные силовые агрегаты. Моторы линейки CDI более требовательны к качеству топлива (часто "компостирует мозги" топливная, форсунки и т. д.), при этом они весьма экономны и динамичны на дороге.
Ну вот, собственно, и все. Надеюсь, доходчиво объяснил в чем разница между HDI, TDI, SDI, и CDI , теперь вы легко сможете сориентироваться и выбрать для себя подходящий по типу и классу двигатель. Спасибо за внимание и до новых встреч на .
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.
