コンデンサ放電点火（CDI）とは何ですか？

現在、技術のおかげで多くのことが変わりました。研究者らは、電子点火と接点点火を使用したSI（火花点火）エンジン用のCDI（容量性放電点火）システムを発明しました。このシステムには、パルス制御回路、スパークプラグ、パルス生成回路、主充電および放電コンデンサコイルなどが含まれます。さまざまなアプリケーションで使用するためにさまざまな古典的な点火システムが開発されているさまざまなタイプの点火システムがあります。これらの点火システムは、CDI（コンデンサー放電点火）システムとIDI（誘導放電点火）システムのような2つのグループを使用して開発されています。

とは何ですか コンデンサ放電点火 システム？

コンデンサ放電点火の短縮形は、サイリスタ点火としても知られているCDIです。二輪車、船外機、チェーンソー、芝刈り機、タービン駆動航空機、小型エンジンなどに使用される自動車用電子点火システムの一種です。主に、 IDI（誘導放電点火）システムは、点火システムを高速エンジン速度により適したものにします。 CDIは、スパークプラグを点火するためにコイルに向かうコンデンサ放電電流を利用します。

コンデンサ放電点火システム

に コンデンサ 放電点火またはCDIは、ガソリンエンジンのスパークプラグから強力な火花を生成するために、電荷を蓄積し、点火コイルを介してそれを放電する電子点火装置です。ここでは、点火はコンデンサの電荷によって提供されます。コンデンサは、ほんのわずかな時間で充電および放電するだけで、スパークを生成することができます。CDIは、バイクやスクーターで一般的に見られます。

コンデンサ放電点火モジュール

一般的なCDIモジュールには、充電とトリガー、ミニトランス、メインコンデンサなどのさまざまな回路が含まれています。このモジュールの電源を使用して、システム電圧を250Vから600Vに上げることができます。その後、充電回路に向かって電流が流れ、コンデンサを充電できるようになります。

充電回路内の整流器は、点火モーメントの前にコンデンサの放電を回避することができます。トリガー回路がトリガー信号を受信すると、この回路は充電回路の動作を停止し、コンデンサーが低インダクタンスのイグニッションコイルに向かってo / pを高速で放電できるようにします。
コンデンサ放電点火では、コイルは誘導システム内で機能するため、エネルギー貯蔵媒体ではなくパルストランスのように機能します。スパークプラグへの電圧のo / pは、CDIの設計に大きく依存しています。

電圧の絶縁容量は既存の点火コンポーネントを超え、コンポーネントの故障を引き起こす可能性があります。ほとんどのCDIシステムは、非常に高いo / p電圧を提供するように設計されていますが、これが常に役立つとは限りません。トリガーする信号がなくなったら、コンデンサを充電するために充電回路を再接続できます。

CDIシステムの動作原理

コンデンサ放電点火は、コンデンサに電流を流すことによって機能します。このタイプの点火は、すぐに電荷を蓄積します。 CDI点火は、エンジンを点火するためにスパークプラグに送る前に、電荷を生成して蓄積することから始まります。

この電力はコンデンサを通過し、点火コイルに転送されます。点火コイルは、次のように機能することで電力をブーストするのに役立ちます。 変圧器 エネルギーを捕まえる代わりに通過させます。

したがって、CDI点火システムは、電源に充電がある限り、エンジンを作動させ続けることができます。以下に示すCDIのブロック図。

コンデンサ放電点火の構築

コンデンサ放電点火はいくつかの部品で構成され、車両の点火システムと統合されています。 CDIの最も重要な部分には、固定子、充電コイル、ホールセンサー、フライホイール、およびタイミングマークが含まれます。

コンデンサ放電点火の典型的な設定

フライホイールとステーター

フライホイールは、クランクシャフトをオンにする円形に巻かれた大きな馬蹄形の永久磁石です。ステーターは、ワイヤーのすべての電気コイルを保持するプレートであり、イグニッションコイル、バイクのライト、およびバッテリー充電回路の電源をオンにするために使用されます。

充電コイル

充電コイルは固定子の1つのコイルで、コンデンサC1を充電するために6ボルトを生成するために使用されます。フライホイールの動きに基づいて、単一のパルスパワーが生成され、最大のスパークを確保するために充電コイルによってスパークプラグに供給されます。

ホールセンサ

ホールセンサーは、フライホイールの磁石が北極から南極に変化する瞬間のポイントであるホール効果を測定します。極の変化が起こるとき、デバイスは単一の小さなパルスをCDIボックスに送り、それがトリガーして充電コンデンサから高電圧変圧器にエネルギーをダンプします。

タイミングマーク

タイミングマークは、エンジンケースとステータープレートが共有する任意の位置合わせポイントです。これは、ピストンの移動の上部がフライホイールとステーターのトリガーポイントに相当するポイントを示します。

ステータプレートを左右に回転させることで、CDIのトリガーポイントを効果的に変更し、それぞれタイミングを進めたり遅らせたりします。フライホイールが速く回転すると、充電コイルは AC電流 + 6Vから-6Vまで。

CDIボックスには、ボックスのG1に接続された半導体整流器のコレクションがあり、正のパルスのみがコンデンサ（C1）に入ることができます。波がCDIに入る間、 整流器 正の波のみを許可します。

トリガー回路

トリガー回路は、おそらくトランジスタを使用したスイッチです。 サイリスタ、またはSCR 。これは、固定子のホールセンサーからのパルスによってトリガーされます。それらは、トリガーされるまで、回路の片側からの電流のみを許可します。

コンデンサC1が完全に充電されると、回路を再びトリガーできます。これが、モーターに関係するタイミングがある理由です。コンデンサーとステーターコイルが完璧であれば、それらは瞬時に充電され、私たちは望むだけ速くそれらをトリガーすることができます。ただし、フル充電にはほんの一瞬です。

回路のトリガーが速すぎると、スパークプラグからのスパークが非常に弱くなります。確かに、より高い加速モーターでは、コンデンサーのフル充電よりも速くトリガーが発生する可能性があり、パフォーマンスに影響します。コンデンサが放電されると、スイッチは自動的にオフになり、コンデンサは再び充電されます。

ホールセンサーからのトリガーパルスはゲートラッチに供給され、蓄積されたすべての電荷が高電圧変圧器の一次側を通過できるようにします。トランスには、一次巻線と二次巻線の間に共通のアースがあります。 自動昇圧トランス 。

したがって、2次側の巻線を増やすように、電圧を乗算します。スパークプラグはスパークするのに十分な30,000ボルトを必要とするため、高電圧側または2次側の周りに何千ものワイヤーが巻かれている必要があります。

ゲートが開いてすべての電流を一次側にダンプすると、トランスの低電圧側が飽和し、短いが非常に大きな磁場が発生します。電界が徐々に減少すると、一次巻線に大電流が流れると、二次巻線に非常に高い電圧が発生します。

ただし、電圧が非常に高いため、空気中をアーク放電する可能性があるため、電荷は変圧器によって吸収または保持されるのではなく、プラグワイヤを伝わり、プラグギャップをジャンプします。

モーターエンジンを停止したい場合は、キースイッチまたはキルスイッチの2つのスイッチがあります。スイッチは充電回路を接地し、充電パルス全体が接地に送られるようにします。 CDIは充電できなくなるため、スパークの提供が停止し、エンジンが減速して停止します。

さまざまな種類のCDI

CDIモジュールは、以下で説明する2つのタイプに分類されます。

AC-401モジュール

このモジュールの電源は、オルタネーターを介して生成されたACからのみ取得されます。これは、小型エンジンで使用される基本的なCDIシステムです。したがって、小型エンジンを搭載したすべての点火システムがCDIではないわけではありません。一部のエンジンは、ストラットンだけでなく古いブリッグスなどの磁気点火を使用しています。点火システム全体、ポイント、コイルは、磁化されたフライホイールの下にあります。

1960年から70年にかけて小型バイクで最も頻繁に使用された別のタイプの点火システムで、エネルギー伝達として知られています。フライホイールの磁石がフライホイールを通過するため、フライホイールの下のコイルによって強力なDC電流パルスが生成される可能性があります。

これらのDC電流は、エンジンの外部に配置された点火コイルに向かってワイヤー全体に供給されます。時々、ポイントは2ストロークのエンジンのフライホイールの下にあり、通常は4ストロークエンジンのカムシャフトにありました。

この爆発システムは、すべてのタイプのケタリングシステムと同様に機能し、開口部が点火コイル内の磁場の崩壊を活性化し、高電圧信号を生成してスパークプラグワイヤー全体にスパークプラグに向かって流れます。コイルの波形出力は、エンジンが回転するたびにオシロスコープで調べられ、ACのように見えます。コイルの充電時間はクランクの完全な回転と通信するため、コイルは実際には外部イグニッションコイルの充電のために単にDC電流を「認識」します。

いくつかのタイプの電子点火システムが存在するため、これらはコンデンサ放電点火ではありません。これらのタイプのシステムは、適切なタイミングでコイルへの充電電流をオン/オフに切り替えるためにトランジスタを利用します。これにより、焼けた箇所や摩耗した箇所の問題が解消され、点火コイル内の急速な電圧上昇と崩壊時間により、より高温の火花が得られます。

DC-CDIモジュール

この種のモジュールはバッテリーで動作するため、コンデンサー放電点火モジュール内で追加のDC / ACインバーター回路を使用して、電圧を2V DC〜400 / 600 V DCに上げ、CDIモジュールをいくらか大きくします。しかし、DC-CDIタイプのシステムを利用する車両は、より正確な点火タイミングを持ち、エンジンは、冷えたらより簡単に作動させることができます。

最高のCDIはどれですか？

他と比較して最良のコンデンサ放電システムはありませんが、それぞれのタイプはさまざまな条件で最良です。 DC-CDIタイプのシステムは、主に非常に低温の地域で正常に機能し、点火中も正確に機能します。一方、AC-CDIはよりシンプルで、使い勝手が悪いため、問題が発生することはほとんどありません。

コンデンサ放電システムは、シャント抵抗に対して無感覚であり、すぐにいくつかの火花を燃やすことができるため、このシステムがアクティブになると、遅滞なくさまざまなアプリケーションで利用できます。

点火システムは車両でどのように機能しますか？

車両には、コンタクトブレーカー、ブレーカーレス、コンデンサー放電点火など、さまざまなタイプの点火システムが使用されています。

コンタクトブレーカー点火システムは、火花を活性化するために使用されます。この種の点火システムは、初期の世代の車両で使用されています。

ブレーカーレスは、非接触点火とも呼ばれます。このタイプでは、設計者は光ピックアップを利用しますが、それ以外の場合はスイッチングデバイスのような電子トランジスタを利用します。現代の自動車では、この種の点火システムが使用されています。

3番目のタイプはコンデンサ放電点火です。この技術では、コンデンサーはコイルを使用してそれに蓄えられたエネルギーを突然放出します。このシステムは、通常の点火が機能しない場合でも、より少ない条件で火花を発生させる能力があります。この種の点火は、排出制御の規制への準拠を支援します。それが提供する多くの長所のために、それは現在の自動車だけでなくオートバイでも使用されています。

キーを切り替えて車両のエンジンを作動させると、イグニッションシステムがエンジンのシリンダー内のスパークプラグに向けて高電圧を送信します。そのエネルギーはギャップを横切ってプラグの下でアークするので、火炎面は空気または燃料の混合物に点火します。車の点火システムは、一次と二次のような2つの別々の電気回路に分けることができます。イグニッションキーがアクティブになると、バッテリーからの電圧が低い電流が、イグニッションコイルの一次巻線全体、ブレーカーポイント全体、およびバッテリーに逆流して供給されます。

CDI点火をテストするにはどうすればよいですか？

CDIまたはコンデンサ放電点火はトリガーメカニズムであり、コンデンサや他の回路で設計されたブラックボックス内のコイルで覆われています。さらに、船外機、オートバイ、芝刈り機、チェーンソーで使用される電気点火システムです。インダクタンスコイルを介して頻繁にリンクされる長い充電時間を克服します。

ミリメートルは、CDIボックスのステータスへのアクセスとテストに使用されます。 CDIの動作状態を確認することは、それが良好か不良かを問わず非常に重要です。スパークプラグと燃料噴射装置を制御するので、車両を適切に機能させる責任があります。充電システムの故障や経年劣化など、CDIが故障する理由はたくさんあります。

CDIに障害があり、イグニッションに接続されている場合、コンデンサ放電イグニッションが車両内のスパークプラグにスパーク電力を蓄積する原因となるため、車両に問題が発生する可能性があります。そのため、システムボックスに障害のある症状が表示されるため、CDIの特定は簡単ではありません。そのため、CDIが故障しているとスパークが発生しないため、CDIが故障すると、荒い走行、失火、点火のトラブルが発生し、モーターが停止する可能性があります。

これらが主なCDI障害であるため、CDIボックスに影響を与える問題に特に注意する必要があります。燃料ポンプに欠陥があると、スパークプラグとコイルパックに欠陥があり、同様のタイプの欠陥症状に直面する可能性があります。したがって、これらの障害を診断するには1ミリメートルが不可欠です。

CDIの利点

CDIの利点は次のとおりです。

• CDIの主な利点は、コンデンサを非常に短時間（通常は1ms）で完全に充電できることです。したがって、CDIは、滞留時間が不十分なアプリケーションに適しています。
• コンデンサ放電点火システムは、誘導システム（300〜500 V / µs）と比較して、短い過渡応答、速い電圧上昇（3〜10 kV / µs）、および短いスパーク持続時間（約50〜80 µs）を備えています。
• 急速な電圧上昇により、CDIシステムはシャント抵抗の影響を受けません。

CDIのデメリット

CDIの欠点は次のとおりです。

• コンデンサ放電点火システムは巨大な電磁ノイズを生成し、これがCDIが自動車メーカーによってめったに使用されない主な理由です。
• 短い火花持続時間は、低電力レベルで使用される比較的希薄な混合気の照明には適していません。この問題を解決するために、多くのCDI点火は、低いエンジン速度で複数の火花を放出します。

はっきりとご理解いただけたでしょうか コンデンサ放電点火の概要 （CDI）動作原理、その長所と短所。このトピックまたはいずれかについて質問がある場合 電子および電気プロジェクト 以下にコメントを残してください。ここにあなたへの質問があります CDIシステムにおけるホールセンサーの役割は何ですか？