CDI是無(wú)觸點(diǎn)電容放電點(diǎn)火系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,CDI裝置最初用于摩托車(chē)賽車(chē)的高速發(fā)動(dòng)機(jī)上。由于老式鉑金觸點(diǎn)觸發(fā)系統(tǒng)機(jī)械構(gòu)造上的原因,觸點(diǎn)開(kāi)閉到了每分鐘萬(wàn)次以上時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速再提高,點(diǎn)火系統(tǒng)就不能為發(fā)動(dòng)機(jī)提供可靠的點(diǎn)火電壓,而解決的途徑是用電子開(kāi)關(guān)來(lái)代替鉑金觸點(diǎn)。
人們發(fā)現(xiàn),用摩托車(chē)磁電機(jī)給電容器充上較高電壓,然后通過(guò)電子開(kāi)關(guān)給點(diǎn)火線圈瞬時(shí)急劇放電,由于點(diǎn)火線圈次級(jí)電壓取決于磁場(chǎng)的變化率,所以電容器急劇的放電可以提高點(diǎn)火線圈的次級(jí)感應(yīng)電壓。隨著CDI點(diǎn)火裝置的應(yīng)用,人們又發(fā)現(xiàn)電子點(diǎn)火不僅使摩托車(chē)在惡劣條件下易于起動(dòng),而且有助于形成比較干凈的燃燒過(guò)程,達(dá)到廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)和降低耗油量以及能長(zhǎng)時(shí)間可靠工作。正因?yàn)檫@樣,現(xiàn)代摩托車(chē)大量采用CDI點(diǎn)火系統(tǒng)。
下面以常見(jiàn)的兩種CDI系統(tǒng)來(lái)分析其工作原理,并介紹該系統(tǒng)常見(jiàn)故障的檢修。
電路如圖1所示。
當(dāng)磁電機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí),繞制在定子鐵芯上的充電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由D2整流后給電容C1充電到約300~400V。隨著飛輪的不斷旋轉(zhuǎn),飛輪上的觸發(fā)頭經(jīng)過(guò)觸發(fā)線圈,引起觸發(fā)線圈內(nèi)磁通量變化而生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),經(jīng)D4和門(mén)電路加到可控硅SCR的控制極,使可控硅導(dǎo)通。于是電容C1通過(guò)可控硅和點(diǎn)火線圈放電,使點(diǎn)火線圈次級(jí)感應(yīng)出萬(wàn)伏以上高壓,并通過(guò)火花塞間隙跳火。磁電機(jī)不斷旋轉(zhuǎn),到充電線圈交變電流的負(fù)半周,可控硅陰極電位高于陽(yáng)極電位時(shí),可控硅截止,充電線圈又經(jīng)D2向儲(chǔ)能電容C1充電。
在這種點(diǎn)火系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸每轉(zhuǎn)一周,充電線圈產(chǎn)生的交變電流變化兩周,給儲(chǔ)能電容C1充電兩次。而觸發(fā)線圈只有一次觸發(fā)脈沖,使電容放一次電。由于其放電能量是電容被兩次充電釋放出來(lái)的,點(diǎn)火線圈次極感應(yīng)電壓較高,火花塞容易跳火,利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和加快氣缸內(nèi)可燃混合氣的燃燒過(guò)程。
在圖2所示的CDI點(diǎn)火系統(tǒng)中,充電和觸發(fā)共用一個(gè)線圈。當(dāng)磁電機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn)時(shí),線圈產(chǎn)生的交變電流的正半周,由D2導(dǎo)通通過(guò)點(diǎn)火線圈初級(jí)和電阻R給儲(chǔ)能電容C充電。在交變電流的負(fù)半周,電流通過(guò)搭鐵地與電阻R和D1構(gòu)成回路,于是在R兩端產(chǎn)生壓降。當(dāng)R兩端電壓上升到足以觸發(fā)可控硅導(dǎo)通時(shí),電容放電使點(diǎn)火線圈次級(jí)感應(yīng)出高壓。隨著電容不斷放電,可控硅陽(yáng)極電位下降而陰極電位上升,當(dāng)陰極電位上升到比陽(yáng)極電位高時(shí),可控硅截止。設(shè)置D1的作用是為了在正半周時(shí)阻止電流流經(jīng)電阻R。
在這兩種型式的點(diǎn)火系統(tǒng)中,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要熄火時(shí),點(diǎn)火開(kāi)關(guān)K閉合,將充電線圈短路,儲(chǔ)能電容充不上電,于是火花塞斷火,發(fā)動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。CDI點(diǎn)火系統(tǒng)不象有觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)那樣有專門(mén)的點(diǎn)火提前裝置,而能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火提前角的大小。當(dāng)磁電機(jī)飛輪以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí),觸發(fā)線圈為可控硅控制極提供一定的觸發(fā)電壓。如果發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高,則觸發(fā)電壓也隨之升高,觸發(fā)電壓上升到足以觸發(fā)導(dǎo)通可控硅的時(shí)間加快,所以使點(diǎn)火提前加大了。反之,發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降,則點(diǎn)火提前角也減小。
CDI點(diǎn)火系統(tǒng)有幾種易發(fā)故障,如火花塞無(wú)火花、火花弱、火花時(shí)有時(shí)無(wú)及低速有火而高速斷火等。由CDI工作原理可知,當(dāng)充電線圈匝間短路或斷路時(shí),儲(chǔ)能電容充不上電,系統(tǒng)無(wú)點(diǎn)火高壓。同理,觸發(fā)線圈出現(xiàn)短路、斷路時(shí),可控硅無(wú)觸發(fā)電壓處于截止?fàn)顟B(tài),電容不能放電也無(wú)火花。點(diǎn)火開(kāi)關(guān)中的熄火觸點(diǎn)不能斷開(kāi),充電電壓被短路也會(huì)引起無(wú)火花。同時(shí)也要注意到點(diǎn)火線圈和火花塞損壞,以及磁電機(jī)→CDI點(diǎn)火器→點(diǎn)火線圈→火花塞之間的連接線是:否有短路或斷路,各接插件是否銹蝕和接觸不良等。當(dāng)火花塞出現(xiàn)火花弱時(shí),一般是由充電線圈匝間短路或漏電引起,還有一種情況,即摩托車(chē)淋了雨或用水清洗車(chē)體,會(huì)引起各連接線和高壓輸出線漏電導(dǎo)致火花弱。摩托車(chē)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)位置很容易進(jìn)水,充電電壓會(huì)通過(guò)開(kāi)關(guān)漏泄,使儲(chǔ)能電容充電不足引起火花弱或時(shí)有時(shí)無(wú)。
摩托車(chē)出現(xiàn)低速有火,轉(zhuǎn)速提高后斷火,在騎行中表現(xiàn)為一走一停,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足。由于充電線圈緊靠曲軸箱體,充電線圈匝數(shù)多,線徑細(xì),發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間高溫和震動(dòng),引起漆包線絕緣性能下降,發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)速升高則充電電壓也升高,出現(xiàn)擊穿漆包線漆層而導(dǎo)致高速斷火。
出現(xiàn)文中所述各種故障時(shí),可依次斷開(kāi)各連線,并不斷使磁電機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn),用萬(wàn)用表交流500V擋測(cè)充電線圈有無(wú)電壓輸出.然后再用直流電壓擋測(cè)CDI輸出有無(wú)直流電壓輸出。在有充電電壓和觸發(fā)電壓而CDI點(diǎn)火器無(wú)輸出時(shí),則是CDI損壞。當(dāng)CDI點(diǎn)火器有電壓加到點(diǎn)火線圈初級(jí)而次級(jí)無(wú)高壓,則是點(diǎn)火線圈損壞。
充電線圈可用同線徑漆包線繞制并浸漆烘干,而CDI點(diǎn)火器因廠家用環(huán)氧樹(shù)脂灌裝,不易拆開(kāi)修復(fù),故只能更換新品。