Китайский мото как работает зажигание сди. Электронное "конденсаторное" зажигание, CDI (Capacitor Discharge Ignition) "TAVSAR Company". Что такое CDI двигатель
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.
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.
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.
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.
Впервые конструкция двигателя, функционирующего на основании принципа самовоспламенения топлива под действием разогретого при сжатии воздуха, была запатентована Рудольфом Дизелем в 1892 году. Дебютные двигатели были приспособлены для работы на растительных маслах и легких продуктах нефти, а в 1898 году они уже могли работать на сырой нефти. Производители пассажирских автомобилей обратили внимание на дизельные двигатели только в 70-е годы 20 века, когда значительно выросли цены на топливо.
Преимущества дизельного двигателя
С тех времен дизельные двигатели значительно усовершенствовались и удачно используются в различных комплектациях автомобилей. Многие автолюбители предпочитают «дизели» обычным бензиновым двигателям, поскольку первые более экономичны (расходуют до 30 % меньше топлива, которое в разы дешевле различных видов бензинов) и обладают более высоким крутящим моментом. И это даже при том, что автомобили, оснащаемые «дизелями» имеют гораздо большую стоимость. Да и сами двигатели обладают увеличенным весом и размером за счет того, что призваны выдерживать колоссальные нагрузки.
Характеристики дизельных двигателей TDI и CDI
На сегодняшний момент известна масса видов дизельных двигателей. Однако если вы намерены сделать выбор между такими агрегатами, как TDI и CDI, заранее следует сравнить их характеристики, чтобы принять правильное решение и получить в итоге именно то, что нужно.
Двигатель TDI (Turbocharged Direct Injection) был разработан немецкой компанией Volkswagen. Его основной отличительной чертой, помимо непосредственного впрыска, является наличие турбонагнетателя с изменяемой геометрией турбин. Система в целом гарантирует оптимизированное наполнение цилиндров, высокоэффективное сжигание топлива, экономичность и экологическую безопасность. Турбонаддув TDI-мотора координирует энергию потока отработавших газов и тем самым обеспечивает необходимое давление воздуха в обширном диапазоне частоты вращения двигателя.
Такие моторы считаются в достаточной мере надежными и непритязательными в использовании. При этом они обладают одной неприятной особенностью. Дело в том, что турбина TDI при высокой температуре эксплуатации (а она у потока отработавших газов составляет до 1000°C) и внушительной частоте вращения (примерно 200 тыс. оборотов в минуту) имеет небольшой ресурс, всего около 150 тыс. км пробега автомобиля. А вот сам двигатель может выдержать и до 1 млн. км.
«Дизель» CDI (Common Rail Diesel Injection) – результат работы концерна Mercedes-Benz. В нем впервые была применена инновационная система впрыска Common Rail. Она позволила значительно уменьшить расход топлива, а мощность была увеличена практически на 40 %. Стоит отметить, что CDI-моторы требуют значительных затрат в сервисном обслуживании, однако при достигнутом низком уровне износа деталей ремонт необходим гораздо реже. Казалось бы, система совершенна, но этот двигатель может быть чувствителен к некачественному топливу.
Впрочем, современные дизельные двигатели на самом деле мало чем отличаются, за исключением некоторых незначительных моментов. Так что однозначно ответить на вопрос, какой же в действительности двигатель лучше, нельзя. Необходимо руководствоваться собственными потребностями, вкусами и предпочтениями. Но сам по себе выбор дизельного двигателя – это уже однозначно правильное решение.
