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.

ОТ ВОЛЬТ ДО КИЛОВОЛЬТ
И «чайник» знает: топливо в цилиндре поджигается электрической дугой в 20-40 кВ, пробегающей между электродами свечи. Но откуда берется высоковольтный разряд? В первую голову, за него отвечает знакомое всем, хотя бы по названию, устройство -катушка зажигания. Конечно, в составе системы зажигания она не одинока, но, познав принцип ее работы, без труда разберетесь в назначении и действии остальных элементов. Вспомните, как на уроке школьной физики изучали эффект электромагнитной индукции. В проволочной катушке перемещали магнит, и присоединенная к ее выводам лампочка начинала светиться. Сменив лампу на батарейку, обычный стальной стержень, помещенный внутрь катушки, превращали в магнит. Так вот, оба эти процесса используются для получения искры на свече зажигания. Если через первичную обмотку катушки зажигания пропустить ток, сердечник, на котором она намотана, намагнитится. Стоит отключить питание - и исчезающее магнитное поле сердечника индуцирует напряжение во вторичной обмотке катушки. Витков провода в ней в сотни раз больше, чем в первичной, значит, и на «выходе» уже не десятки, а тысячи вольт.
Откуда «берет» напряжение генератор? Уверен, теперь поймете с ходу: на роторе (маховике) укреплены постоянные магниты, сам маховик установлен на цапфу ко-ленвала и вращается вместе с ней. Под ротором на неподвижном основании (статоре) на стальных сердечниках смонтированы катушки систем освещения и зажигания. Достаточно топнуть по кику - магниты двинутся относительно катушек, периодически намагничивая сердечники и... да будет свет и искра! По сути, это простейший из возможных способов получения электричества, он удобен еще и тем, что не требует аккумуляторной батареи (АКБ).

НЕ БЕЗ ИЗЬЯНА
Система зажигания без дополнительного источника тока называется Capacitor Discharge Ignition (CDI). В переводе: зажигание, использующее разряд конденсатора. Как он формируется? На статоре генератора имеются две катушки (помимо питающих осветительную сеть). Одна, когда мимо нее пробегает магнит ротора, вырабатывает электрический ток (около 160 В), заряжающий конденсатор. Вторая - управляющая, она играет роль датчика, запускающего искрообразование. Стоит магниту пройти мимо ее сердечника, в обмотке появляется электрический импульс, «отпира ющий» тиристор блока управления. Он сродни обычному выключателю, только без контактов - на их месте управляемый электрическим током полупроводник. Накопившийся в емкости заряд «выстреливается» в первичную обмотку катушки зажигания. Та, благодаря эффекту электромагнитной индукции, возбуждает ток во вторичной обмотке, и свеча получает положенные ей 20-40 кВ.
Надо отметить, что по пути от заряжающей катушки к конденсатору ток выпрямляется диодом. Маховичный генератор вырабатывает переменное напряжение: раз мимо катушки поочередно проходят то «север», то «юг» магнита, то и ток синхронно им меняет свою полярность. Конденсатор же накапливает заряд только при подаче постоянного напряжения.
Описанная система гениально проста и достаточно надежна. Минуло четверть века со времени ее возникновения, а она и поныне используется в технике, кроссовых мотоциклах, гидроциклах, снегоходах, ATV, мопедах и легких скутерах.
Однако «гений» не без изъяна. Напряжение на конденсаторе (значит, и «вторичный» разряд) заметно падает при низкой скорости прохождения магнита мимо заряжающей катушки. При малых оборотах ко-ленвала появляется нестабильность искро-образования и, как следствие, «сбивчивость» в работе мотора.

ЛОМАННЫЙ УГОЛ
Чтобы от нее избавиться, на многих современных машинах используется модифицированная система CDI. Она называется DC-CDI, что означает: зажигание, использующее разряд конденсатора и работающее от постоянного тока (Direct Current). В этой системе емкость заряжается током, поступающим не от собственной катушки генератора, а от АКБ. Это позволяет стабилизировать напряжение питания и при любых оборотах коленвала поддерживать искру одинаково мощной.
Такие системы сложнее CDI и, соответственно, подороже. Дело в том, что напряжение, которое выдает бортовая сеть машины (12-14 В), слабо для полноценного заряда конденсатора. Поэтому напряжение поднимает особый электронный модуль - инвертор.
В двух словах о принципе его действия. Постоянный ток преобразуется в переменный, затем трансформируется (увеличивается до 300 В), опять выпрямляется и только тогда поступает к конденсатору. Более высокое «первичное» напряжение позволило уменьшить в размерах катушку зажигания. Поясню: чем выше напряжение в первичной обмотке, тем меньшим сердечником (в сечении) можно оснащать катушку. Она умещается даже в свечном колпачке, что, кстати сказать, позволяет исключить из цепи зажигания весьма проблемный элемент - высоковольтный провод.

Еще более совершенна система DC-CDI с электронной регулировкой опережения зажигания относительно оборотов коленвала - она обеспечивает прирост мощности двигателя процентов на десять. Вот почему. Есть постулат: мотор выдает максимум «лошадок», если пик давления продуктов горения совпадет с положением поршня, едва-едва миновавшего ВМТ. Но по мере роста оборотов коленвала время, за которое должна сгореть смесь, становится все короче и короче. Сама же смесь не взрывается моментально, а горит со стабильной скоростью - 30-40 м/с. Поэтому при высоких оборотах коленвала воспламенение должно происходить не в одной

фиксированной точке (заданной начальным углом опережения зажигания), а несколько раньше. Для моторов с «чистым» CDI или DC-CDI разработчики опытным путем находят тот угол, при котором двигатель достаточно устойчиво работает во всем диапазоне оборотов. В давние времена характеристику опережения зажигания подгоняли к оптимуму механическим способом - центробежным регулятором. Но он ненадежен: то грузики заклинит, то пружины растянутся... Электроника несравнимо совершеннее (разбалтываться нечему), а процесс регулировки протекает так. В составе блока управления есть микросхема, распознающая обороты ко-ленвала по форме сигнала, поступающего с управляющего датчика (форма зависит от скорости перемещения магнита относительно катушки). Далее микросхема выбирает оптимальный угол опережения зажигания, соответствующий данным оборотам, и в нужный момент открывает тиристор. Вы уже знаете, это соответствует моменту образования искры на электродах свечи.
Во второй половине прошлого века описанные системы зажигания почти монопольно «захватили» моторы. Но совершенствование процессоров (иначе говоря, микрокомпьютеров) ознаменовано внедрением в машины еще более «разумных» зажиганий цифрового типа. О них постараюсь рассказать уже вскоре, сейчас же остановлю ваше внимание на диагностике отказов элементов «конденсаторных» схем.

ЧАЩЕ - ПОЛЬЗА, ПОРОЮ - ВРЕД
Сперва о системе блокировки зажигания. Ее задача - «запретить» пуск мотора в ситуации, когда движение грозит травмой пилоту. К примеру: мотоцикл стоит на боковой подставке с включенной передачей. Забыв об этом, водитель нажимает на кнопку стартера. Следует неожиданный бросок экипажа вперед и... результат ясен. Другой случай: едете, а боковая подставка теряет возвратную пружину и открывается. От последствий таких ситуаций пилота обычно «страхуют» датчики положения

подставки и нейтрали. Если техника «к полету» не готова, они не дадут сработать ни стартеру, ни зажиганию. Как правило, еще один датчик внедрен под рычаг сцепления - он разрешает завести мотор при включенной передаче, но только тогда, когда рычаг выжат, а подставка поднята. Эти устройства неоспоримо повышают безопасность пилота, но вместе с тем снижают общую надежность электрических цепей зажигания. Проявились сбои в работе мотора? Обязательно проверьте состояние АКБ (12-13 В) и обратите внимание на состояние описанных датчиков. Судите сами: сгоряча вынесли ошибочный приговор блоку управления зажиганием и купили новый (а стоит он от $300 до 800!), а затем выяснится, что отказ сидел в копеечном концевом выключателе или разъеме проводки. Элементы зажигания проверяйте так, как показано на фото.

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.

Что такое конденсаторное зажигание?

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.

Данный ресурс посвящён всяким разным системам зажигания и тиристорно-конденсаторной системе зажигания ZV1 в частности. Если Вам необходима сверхмощная система зажигания, если Вы решили навсегда избавиться от проблем с механическим распределителем или просто заменить вышедшую из строя штатную систему на более мощную и совершенную, если вам надоело менять свечи после посещения очередной "левой" заправки и играть в рулетку на морозе (заведётся или нет), то этот ресурс для Вас!

Кратко напомню, что тиристорно-конденсаторные (DC-CDI) системы зажигания обладают рядом неоспоримых преимуществ перед ставшими уже "классическими" транзисторными, а именно:

1. Очень высокая скорость нарастания высокого напряжения на выходе (1 - 3 микросекунды в зависимости от типа катушки) против 30-60 микросекунд у транзисторной системы, что позволяет очень точно контролировать момент искрообразования в не зависимости от напряжения пробоя искрового промежутка, состояния топливно-воздушной смеси и др. условий. Также, за счёт более крутого фронта ВВ импульса при прочих равных условиях значительно увеличивается пробиваемый воздушный зазор, что позволяет успешно работать с очень высокими степенями сжатия, сильно не увеличивая при этом выходное ВВ напряжение.
2. Выделение большого кол-ва энергии за малый промежуток времени, что позволяет иметь устойчивое искрообразование со значительными шунтирующими нагрузками, такими как, присутствие на изоляторе свечи копоти, нагара из металлосодержащих соединений, влаги на ВВ поводах и банального случая, когда говорят "залил свечи".
3. Сравнительно легко получить искру практически любой мощности, что с обычной транзисторной системой весьма затруднительно.

Таким образом (СDI) системы зажигания становятся очень нужными и порой незаменимыми в некоторых следующих случаях:

1. Очень высокая степень сжатия - значительно увеличивает напряжение пробоя искрового промежутка и влияние различных шунтирующих нагрузок (нагар и различные отложения на изоляторе свечи), а также другие токи утечки становится весьма заметным. Наша система зажигания установлена и успешно работает на эксперементальном двигателе Ибадуллаева со степенью сжатия 22-25 (http://www.iga-motor.ru). Все многолетние попытки заставить нормально работать с таким двигателем обычное транзисторное зажигание окончились неудачей.
2. Высокие обороты двигателя – даже небольшие задержки момента искрообразования приводят к потере мощности, кроме того, большая турбулентность в камере сгорания приводит к эффекту "сдувания" искры, когда искра в буквальном смысле сдувается только возникнув или не возникает вообще.
3. Использование бензинов с ферроценовыми антидетонаторами - вызывают токопроводящие отложения на свечах, делая искрообразование затруднительным или даже невозможным.
4. Двигатели, работающие на спирту и спиртовых смесях – как правило имеют высокую степень сжатия и спирты труднее воспламеняются, нежели бензин.
5. Двигатели, работающие на газу – требуют значительно более мощную систему зажигания, чем бензиновые, поскольку газ значительно хуже воспламеняется и медленнее горит, чем бензин. На настоящий момент многочисленные проблемы с зажиганием в газопоршневых ДВС не решены в полной мере и ещё ждут своих решений, одним из которых и является наша система зажигания ZV1.
6. Практика показала, что наибольший практический эффект от применения нашей системы зажигания проявляется на двигателях с наддувом и особенно с большим наддувом (1-2 бара). Разница между стоком и нашим зажиганием просто разительна! Нет ни провалов, ни стрельбы в глушитель. Как говорят клиенты "буст бешено прёт".

Часто имеется более 2-х вышеперечисленных пунктов одновременно, на пример в спортивных автомобилях, где присутствуют высокие степени сжатия, высокие обороты, высокооктановые бензины и применяются спирты. В двигателях предназначенных для работы на газу очень высокие (11 и выше) + плохо воспламеняемый и медленно горящий газ. Ну а запуск двигателя в мороз с хорошей CDI системой перестаёт напоминать русскую рулетку. Заводится всегда, главное чтобы аккумулятора хватило, чтобы провернуть двигатель.

Улучшить свойства обычной системы зажигания без применения специальной катушки и особо мощного коммутатора невозможно. Применение мощных коммутаторов и специальных катушек позволяет поднять мощность искры, но вот скорость нарастания напряжения увеличить сильно не получится в принципе. В (CDI) системах зажигания вопрос в скорости не стоит вообще, а мощность легко увеличивается простым увеличением ёмкости коммутирующего конденсатора, причём даже с применением обычных катушек зажигания можно поднять мощность искры многократно и убить всех зайцев сразу. Так почему, вполне резонно спросите Вы, такие системы крайне мало распространены? Наверное ответ прост – хорошие CDI системы слишком сложны и имеют высокую себестоимость при производстве в сравнении с копеечными транзисторными коммутаторами, да и по своим эксплутационным качествам классическое транзисторное зажигание "пока удовлетворяет" большинство рядовых потребителей, как в своё время и классическое контактное.

Также не маловажно, что создание качественной и совершенной CDI системы требует глубоких знаний и большого опыта в области силовой электроники и импульсной техники, которыми простые авто-радиолюбители просто не обладают, поэтому все известные из доступных конструкций, кроме как убогими поделками, во многом дискредитирующими саму идею такого зажигания назвать нельзя. Вот и применяют аналогичные (СDI) системы до сих пор только гоночные команды и энтузиасты. Теперь такая (даже лучше) система создана здесь, в России и доступна всем желающим! На современной элементной базе, с уникальными техническими характеристиками, не имеющией аналогов ни в России ни за рубежом! Это сверхмощная СИСТЕМА зажигания, обеспечивающая работу до 6 независимых каналов с индивидуальной катушкой на каждый канал. Может быть установлена практически на все на 2-х, 4-х 6-ти и 8-ми цилиндровые двигатели. Подробнее здесь. Надо отметить, сейчас на рынке есть несколько зарубежных производителей похожих систем, но все они сильно уступают нашей системе по своим параметрам и имеют ограниченное применение. Наша собственная схема узла обеспечивает значительно более мощную и длительную искру, чем у конкурентов, а также рекуперацию неиспользованной энергии обратно в источник питания, что делает работу системы более эффективной и позволяет использовать практически любые катушки зажигания.

В дальнейшем, по мере наполнения сайта и роста проекта, будет размещена подробнейшая информация о работе системы, с замерами, графиками, сравнительными осциллограммами, видео и фото примеров установки. Следите за новостями, задавайте вопросы! Также будут освещаться самые последние мировые новости по этой тематике и размещаться информация по системам зажигания различных автомобилей. Искренне надеюсь, что этот ресурс станет Вам полезен!

Контакты: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен javascript

Главная » Ремонт генератора » Как работает cdi. Устройство систем зажигания импортной мототехники. Характеристики дизельных двигателей TDI и CDI