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電容器點火方法與機械白金點火相比具有以下優(yōu)點:

1、電容器點火沒有機械觸點,點火時間由觸發(fā)線圈(或點火充電線圈)決定,如果沒有機械磨損引起的點火時間變化,則基本免除維護。

2、點火電壓上升非???5us左右),高壓升壓時間在火花塞有絕緣體污垢的情況下,可以穩(wěn)定地穿過火花火花縫隙跳躍火焰。

傳統(tǒng)白金點火助推時間大約需要200us?;鸹ㄈ^緣體漏電時,線圈的電在到達火花塞中心電極時已經(jīng)泄漏到接地,剩下的小電無法有效地擊穿火花塞縫隙。著火,發(fā)動機的電力損失。

早期電容器點火是使用磁電機(也稱為AC-CDI)的電源。電路最基本的組成是磁電機內(nèi)的點火電源線圈、觸發(fā)線圈(作為觸發(fā)方式使用)、點火器、點火線圈(高壓包)。

點火電源線圈的作用是給點火器內(nèi)部的存儲容量充電,通常這個充電電壓為100400v。觸發(fā)線圈的作用是為點火器內(nèi)的晶閘管(Silicon Controlled Rectifier),即晶閘管(VT)的控制極提供脈沖觸發(fā)信號。

內(nèi)部電路的工作方式如上圖所示。

點火開關打開時,飛輪旋轉(zhuǎn),導致點火電源線圈產(chǎn)生AC,當該AC的電動勢上下為負時,二極管VD1打開,電容器C充電。充電電流電路為VD1電容器C點火線圈初級線圈接地鐵。

觸發(fā)線圈的晶閘管控制極觸發(fā)過程是通過二極管VD2電阻R1電阻R3和電容器C1晶閘管的控制極晶閘管陰極接地鐵完成晶閘管的傳導過程。

如果晶閘管通了,電容器C的放電電流電路就是C的雙極晶閘管陽極晶閘管陰極接地鐵點火線圈的初級線圈電容器C的負極端。因為電容器通過點火線圈的一級線圈放電,所以二級線圈同步,檢測高壓電。

為了在較低的飛輪速度下有效地傳遞晶閘管,觸發(fā)線圈在設計時使用更多的轉(zhuǎn)數(shù)。

為了限制高速狀態(tài)下的觸發(fā)電流不超過允許值,觸發(fā)線圈和硅控制極之間連接了由電阻R1、R3和電容器C1組成的濾波電路。增加到晶閘管控制極的觸發(fā)電壓波形更加陡峭,便于晶閘管的快速觸發(fā)誘導。

電容器C1使用電解電容器,一般容量為25uF。晶閘管控制極和陰極之間的并聯(lián)電阻R2是并聯(lián)電阻,通過改變電阻R2的電阻,可以調(diào)整供應給晶閘管控制極的觸發(fā)電流大小,以適應晶閘管的觸發(fā)特性。二極管VD2除了單向傳導正的半波電動勢外,還提供硅控制功能,以防止過度的負電壓造成的損傷。

上圖顯示了6級磁電機的點火器容量充電波形,飛輪每旋轉(zhuǎn)一次,點火電源線圈就會給電容器充電三次,電壓一次提高一個。

這是因為飛輪上的各磁鐵寬度有限。(兩塊磁鐵不能同時覆蓋獨立線圈。否則感應電動勢相互抵消。)因為擦線圈的時間相對較短,線圈的感應電動勢能量不足。轉(zhuǎn)速越高,這種電動勢下降得越多,因此一些車型設計為連續(xù)在線圈組中使用兩個點火電源線圈。

這種配置在8極磁電機中很常見,這種設計方式是為了提高發(fā)動機高速運行時的點火充電能量。下圖顯示點火器容量充電波形的擴大,容量充電相當快,從7.8毫秒時間電壓充電到200伏。

觸發(fā)器線圈的安裝位置有兩個。

一種是安裝在磁電機飛輪內(nèi)部。

二沖程發(fā)動機大部分使用Yamaha 80、南部125等安裝方式。由于這種類型的磁電機飛輪配有兩對磁鐵,飛輪每轉(zhuǎn)一圈,點火電源線圈就會給點火器的電容充電兩次,觸發(fā)線圈也會給晶閘管提供兩次觸發(fā)信號,火花塞也會點火兩次。這是壓縮行程停止前有效的點火。在一次排氣行程停止之前,只能說這是無效點火,可以去除火花塞上的積碳。

另一個是安裝在磁電機外部。

四沖程發(fā)動機大部分使用與嘉陵70、五羊125等相同的方式。飛輪旋轉(zhuǎn)一圈,觸發(fā)信號為晶閘管傳導點火提供一次。這些車型也在每個工作周期點燃兩次。

AC-CDI點火沒有觸發(fā)線圈,使用的自觸發(fā)方式,點火電源線圈為電容器充電,向硅控制器提供信號(例如木蘭50、鈴木的FA50、100等)。

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上圖為自觸發(fā)方式的點火器內(nèi)部線路原理圖。

該類點火裝置的 工作方式 為:當點火電源線圈的感應電動勢在正半周(上正下負)時,二極管VD1導通→電容C→點火線圈的初級線圈→二極管VD3→點火電源線圈下端。

此時由于可控硅控制極上加的是負偏壓,所以可控硅呈截止狀態(tài)不導通。當點火電源線圈的感應電動勢在負半周(上負下正)時,電壓通過電阻R2→可控硅控制極→可控硅陰極→二極管VD2→點火電源線圈上端。這個電壓增大到使可控硅觸發(fā)導通的電壓值時,可控硅被導通,電容通過點火線圈的初級線圈放電。

電容放電的回路 為:電容C的正極端→可控硅陽極→可控硅陰極→點火線圈的初級線圈→電容C的負極端。于是在點火線圈的次級線圈中感應出了高壓電,使火花塞電極間隙之間產(chǎn)生高壓跳火的電火花。

由于儲能電容的充電電壓大小是直接受到磁電機內(nèi)點火電源線圈的控制,在有限的磁電機空間內(nèi)不可能布置太多的點火電源線圈,這將使得給電瓶充電的照明信號線圈減小,不能在低速時有效的提供充電電力。

鑒于這種情況,某些交流電容點火器使用了倍壓充電的方式,將點火電源線圈的正負半波電壓全部用于對儲能電容的充電,這極大的提高了點火器的電壓。倍壓充電線路中設置有二極管和電容,利用二極管的單向?qū)щ娦詫⒇摪氩ǔ潆婋妷豪闷饋?。比如?MSC標識部件 “生產(chǎn)的” 點火先鋒 “點火器,見上圖和下圖。

上圖 為一款倍壓點火器怠速時的充電電壓,最大值640V。

下圖 為常規(guī)的無倍壓設置的點火器怠速時的充電電壓,最大值264V。

通過波形對比很容易看到倍壓方式下充電電壓提高了2.4倍。這就能有效的保證在高速時點火器也能獲得足夠高的充電電壓。

隨著現(xiàn)在摩托車上各種燈光電器的增多,夜間行駛時耗電功率不斷上升,磁電機的空間卻不能一直擴容加大。

為了解決低速時電瓶充電量的問題,磁電機中的點火電源線圈被取消,全部放置照明信號線圈。此時電容點火不再需要點火電源線圈提供電力,轉(zhuǎn)而使用電瓶的12V電源,于是出現(xiàn)了直流電容點火,DC-CDI。詳細內(nèi)容將在下一節(jié)進行講述。


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