Схема подключения коммутатора на мотоцикле 250 кубов
Принцип работы данной системы строится на использовании разряда конденсатора. В отличие от контактной системы, в зажигании CDI не используется принцип прерывания. Несмотря на это, контактная электроника обладает конденсатором, основная задача которого — устранение помех и увеличение интенсивности образования искр на контактах.
Отдельные элементы системы зажигания CDI предназначаются для накопления электроэнергии. Впервые такие устройства были созданы более пятидесяти лет назад. В 70-х годах двигатели роторно-поршневого типа стали комплектоваться мощными конденсаторами и устанавливаться на транспортные средства. Такой тип зажигания во многом схож с системами накопления электроэнергии, но при этом обладает и своими особенностями.
Проверка датчика генератора
Магнитоиндукционный датчик является ключевым элементом системы зажигания. И при любых подозрениях на неполадки в системе зажигания его также следует проверить.
Переключаем тестер в режим измерения переменного тока на диапазон 2V. Одним щупом касаемся массы, вторым щупом касаемся бело-голубого или красно-желтого провода идущего от датчика и крутим двигатель стартером.
- Если на экране забегут циферки — импульс есть
- Если на дисплее будут нули — проверяем датчик
Достоинства системы CDI
Конденсаторное зажигание обладает и своими преимуществами, в числе которых — крутой фронт высоковольтных импульсов. Данная характеристика особенно важна в тех случаях, когда проводится установка CDI зажигания на «ИЖ» и прочие марки отечественных мотоциклов. Свечи такого транспорта зачастую заливаются большим количеством топлива из-за неправильно настроенных карбюраторов.
Для функционирования тиристорного зажигания не требуется использования дополнительных источников, генерирующих ток. Такие источники, к примеру аккумуляторная батарея, требуются только для завода мотоцикла при помощи кик-стартёра или электростартёра.
Система зажигания CDI пользуется немалой популярностью и зачастую устанавливается на скутеры, бензопилы и мотоциклы иностранных брендов. Для отечественного мотопрома её почти не использовали. Несмотря на это, можно встретить зажигание CDI на «Яве», автомобилях марок ГАЗ и ЗИЛ.
AC коммутатор
Этот тип коммутаторов для мопеда прекрасно справляется без 12 В постоянного тока. Несмотря на более простую конструкцию, он имеет немного усложнённый вариант подключения к электрической цепи мопеда. Этот тип коммутаторов, в силу малых габаритов, существует без ограничителя макс. оборотов, а также может работать в тех условиях, при которых DC коммутатор неработоспособен. То есть, сняв аккумулятор, замок зажигания, реле-регулятор мопед с АС коммутатором заведётся и поедет.
Принцип работы электронного зажигания
Диагностика системы зажигания CDI очень простая, как и принцип её работы. Состоит она из нескольких основных деталей:
- Выпрямительный диод.
- Заряжаемый конденсатор.
- Катушка зажигания.
- Коммутирующий тиристор.
Схема системы может варьироваться. Принцип работы строится на зарядке через выпрямительный диод конденсатора и его последующем разряде на повышающий трансформатор посредством тиристора. На выходе трансформатора образуется напряжение в несколько килоВольт, что приводит к тому, что между электродами свечи зажигания пробивает воздушное пространство.
Весь механизм, установленный на двигателе, заставить функционировать на практике несколько сложнее. Двухкатушечная конструкция зажигания CDI — классическая схема, которая впервые была использована на мопедах «Бабетта». Одна из катушек — низковольтная — отвечает за управление тиристором, вторая, высоковольтная, является заряжающей. При помощи одного провода обе катушки подключаются на массу. Ко входу 1 подводится выход заряжающей катушки, ко входу 2 — выход датчика тиристора. Свечи зажигания подключаются к выходу 3.
Искра современными системами подаётся при достижении порядка 80 вольт на входе 1, в то время как оптимальным напряжением считается 250 вольт.
Коммутатор на мопед Альфа
В этой части статьи мы рассмотрим особенность распиновки коммутатора на мопед Альфа (и в довесок – Дельта), а также узнаем назначение каждого провода. Вся информация представлена на схеме ниже.
Примечателен тот факт, что одинаковые коммутаторы могут устанавливаться на мопеды различных марок китайского производства, так как существует масса клонов Альфа.
Как мы видим распиновка данного коммутатора очень проста.
Распиновка
- Черно-желтый провод 1
, идет к катушке зажигания. - Черно-красный провод 2
отвечает за питание. - Контакт 3
отсутствует в принципе. - Черно-белый провод 4
отвечает за глушение двигателя и идет к замку зажигания. - Сине-белый контакт 5
идет к датчику Холла. - Последний, зеленый контакт 6
является массой.
Разновидности схемы CDI
В качестве датчиков тиристорного зажигания может использоваться датчик Холла, катушка или оптрон. К примеру, в скутерах «Сузуки» используется схема CDI с минимальным количеством элементов: открытие тиристора в ней осуществляется снимаемой с заряжающейся катушки второй полуволной напряжения, в то время как первая полуволна заряжает конденсатор через диод.
Зажигание с прерывателем, установленное на двигателе, не комплектуется катушкой, которую можно было бы использовать в качестве заряжающей. В большинстве случаев на таких моторах устанавливают повышающие трансформаторы, которые поднимают до необходимого уровня напряжение низковольтной катушки.
Авиамодельные двигатели не комплектуются магнитом-ротором, поскольку требуется максимальная экономия как габаритов, так и веса агрегата. Нередко на вал двигателя крепят небольшой магнит, рядом с которым размещают датчик Холла. Преобразователь напряжения, повышающий 3–9 В батарейки до 250 В, заряжает конденсатор.
Снятие обеих полуволн с катушки возможно только при использовании диодного моста вместо диода. Соответственно, это позволит увеличить ёмкость конденсатора, что приведёт к усилению искры.
Настройка угла опережения зажигания
Настройка зажигания осуществляется с целью получения в определённый момент времени искры. В случае с неподвижными катушками статора магнит-ротор проворачивается в необходимое положение относительно цапфы коленвала. Шпоночные пазы перепиливаются в тех схемах, где ротор крепится к шпонке.
В системах с датчиками корректируется их положение.
Угол опережения зажигания приводится в справочных данных о двигателе. Самым точным способом определения УОЗ является использование автомобильного стробоскопа. Искрообразование происходит в определённом положении ротора, которое отмечается на статоре и роторе. К высоковольтному проводу катушки зажигания крепится провод с зажимом от включённого стробоскопа. После этого заводится двигатель, и метки подсвечиваются стробоскопом. Положение датчика меняется до тех пор, пока все метки не совпадут друг с другом.
Диагностика системы зажигания
Появление искры на свече двигателя напрямую зависит от того, поступает ли на катушку с коммутатора питание или нет. Ни один электрический потребитель не сможет работать без должного питания. Проверка в зависимости от полученного результата либо продолжается, либо заканчивается.
Проверка массы
При любых подозрениях на неисправность любого модуля зажигания скутера в первую очередь проверяется масса. Хотя, масса в двухпроводной проводке понятие относительное, но пока назовем сие дело так.
Берем тестер, переводим его в режим «прозвонки» (значок диода или пиктограмма звукового сигнала), ищем на коммутаторе зеленые провода — это есть нечто иное как масса (по фен-шуй — минусовой провод), любым щупом тестера касаемся металлической части двигателя, другим щупом тыкаем в зеленые провода:
- Если масса есть — тестер запищит
- Если масса плохая — на дисплее тестера побегут цифры
- Если массы нет — тестер будет молчать, а на экране будут одни нули
В зависимости от того, что вам покажет тестер — устраняйте неисправность или продолжайте проверку:
- Если масса плохая — ищете в проводке обрыв или окисление
- Если массы нет — ищите обрыв или подключите ее напрямую от двигателя
- Если масса есть, а искры нет — продолжаем проверку
Пример хорошей массы: тестер в режиме «прозвонки» пищит, на дисплее сплошные нули
Итоги
- Отсутствие искры при поступающем на катушку питании требует проверки высоковольтной цепи и массы.
- Если высоковольтная цепь и масса полностью исправны, то проблемы, вероятнее всего, с самой катушкой.
- При отсутствии напряжения на клеммах катушки проводятся его замеры на коммутаторе.
- При наличии на клеммах коммутатора напряжения и его отсутствии на клеммах катушки причина, вероятнее всего, в том, что на катушке отсутствует масса либо провод, объединяющий катушку и коммутатор, оборван — обрыв необходимо отыскать и устранить.
- Отсутствие напряжения на коммутаторе говорит о неисправностях генератора, самого коммутатора либо индукционного датчика генератора.
Методика проверки катушки системы зажигания CDI может применяться не только для мототранспорта, но и для любых других транспортных средств. Процесс диагностики несложен и заключается в пошаговой проверке всех деталей системы зажигания с определением конкретных причин неполадок. Отыскать их довольно просто при наличии необходимых знаний о строении и принципе работы зажигания CDI.
Проверка питания коммутатора типа AC CDI
Переводим тестер в режим измерения переменного тока на диапазон 200V. Одним щупом касаемся массы, вторым — провода питания и проворачиваем стартером двигатель:
Без претензий на истинность в последней инстанции, разбираю пару схем коммутаторов от импортных скутеров.
Начнём с питания. Узел питания системы УОЗ (управление опережением зажигания) - выпрямитель и параметрический стабилизатор, составлены из элементов D3, R1, C1, D4, Z1 и C2. Стабилизатор выдаёт два положительных напряжения: 7,5 вольт для питания формирователя пилообразного напряжения (R17,C8,Q4) и около 8,2 вольта для питания остальной схемы. Интересно, что питание на часть схемы подаётся через ключ Q5 только на короткое время, после воздействия положительного импульса.
Управляющие импульсы вырабатывает штатный индукционный датчик:
При появлении положительного входного импульса, открываются транзисторы Q2 и Q5. При этом, на оставшуюся часть схемы подаётся питание 8,2 вольта. Через диод D5 до напряжения около 7 вольт заряжается конденсатор C10, а через активный делитель Q3, R14, R13 заряжается до напряжения около 3,5 вольт конденсатор С9.
После этого, напряжение на конденсаторе С9 начинает плавно повышаться за счёт перетекания заряда с конденсатора С10 через резистор R12. Цепь R12-C9 влияет на "крутизну" регулировочной характеристики.
Транзистор Q4 представляет собой входной формирователь, обрабатывающий отрицательный входной импульс. При появлении на его эмиттере отрицательного напряжения относительно базы, "сидящей" на нуле, транзистор открывается. При этом происходит разряд конденсатора С8, который заряжается от узла питания через резистор R17. Таким образом, на С8 присутствует пилообразное напряжение с частотой равной числу оборотов. Амплитуда этого напряжения определяется частотой. Чем частота меньше, тем амплитуда выше. Собственно, таким образом и происходит измерение оборотов. Изменяя параметры RC цепи R17-C8, можно сдвигать регулировочную характеристику в область более высоких или низких оборотов.
На транзисторе Q7 реализована схема сравнения. На базу его подаётся пилообразное напряжение с конденсатора С8, на эмиттер - нарастающее напряжение с конденсатора С9. В тот момент, когда напряжение на эмиттере превысит на 0,6. 0,75 вольта напряжение на базе, транзистор Q7 откроется, открывая транзистор Q8, который в свою очередь, отпирает ключ Q6. Конденсатор С10 разряжается через открывшийся Q6 и делитель R8, R3 в цепи управляющего электрода тиристора Q1. Тиристор отпирается.
Очевидно, что чем выше обороты, и меньше амплитуда пилообразного напряжения на C8, тем раньше от момента начала заряда C9, возникнут условия для отпирания Q7. И соответственно, тем меньше задержка между положительным входным импульсом, и моментом искрообразования.
При указанных на схеме номиналах, устройство начинает изменять УОЗ при оборотах порядка 3000/мин, и заканчивает при 5000/мин.
Необходимо отметить, что все возможные значения углов опережения, для данной схемы лежат между положительным и отрицательным импульсами индукционного датчика. Это значит, что замыкающий сектор должен занимать ориентировочно, от 9. 11 до 25. 30 градусов перед ВМТ.
Седующая схема представляет собой несколько усовершенствованный вариант предыдущей.
Прежде всего - она питается от бортсети +12 В, и имеет повышающий преобразователь для питания системы зажигания.
Собственно преобразователь, представляет собой блокинг-генератор на одном транзисторе Q5. Положительные импульсы с повышающей обмотки трансформатора через диод D7 заряжают накопительный конденсатор С6. Когда напряжение на нём достигнет 200 вольт, генератор отключается. Устройство выключения генератора собрано на транзисторе Q6, и срабатывает также от превышения напряжения в бортсети более 18 вольт, и (через диод D8) во время искрообразования. Последнее необходимо для запирания тиристора.
На транзисторе Q8 собран стабилизатор питания схемы УОЗ напряжением 4,3 вольта.
Формирование импульса зажигания происходит следующим образом: Положительный импульс от датчика через цепь R3,C2 на короткое время открывает транзисторы Q2 и Q3. При этом, конденатор С7 заряжается до напряжения питания 4,3 вольта. На выходе активного делителя напряжения (R12,Q6,D5,D6,R27) и на подключенном к нему конденсаторе С9 появляется напряжение около 2 вольт. После этого, напряжение на этом конденсаторе начинает расти за счёт его заряда через резисторы R10, R11. На "нижней" половине микросхемы IC1 происходит сравнение этого напряжения с пилообразным напряжением. В момент, когда напряжение на С9 окажется больше пилообразного, выход компаратора переключится, и на тиристор поступит отпирающее напряжение.Тиристор Q9 откроется и будет сформирован импульс зажигания. (Как уже указывалось ранее, одновременно будет заблокирован блокинг-генератор преобразователя напряжения). Очевидно, что как и в предыдущем случае, задержка между положительным импульсом индуктивного датчика, и моментом искрообразования, определяется амплитудой пилообразного напряжения, зависящей от оборотов.
Отпирающее напряжение на управляющем электроде тиристора будет поддерживаться до момента прихода отрицательного импульса с индукционного датчика. С поступлением этого импульса, происходит перезапуск пилообразного генератора, открывается транзистор Q4, через него разряжается конденсатор С7. Конденсатор С9 разрядится через цепь D10-R6-Q1, "нижний" компаратор переключится в исходное состояние, блокинг-генератор запустится, и после заряда накопительного конденсатора С6, система будет готова к обработке следующего цикла.
Требования к расположению замыкающего сектора индкуционного датчика, аналогичны предыдущей схеме.
Также важна последовательность импульсов с датчика: сначала положительный, затем отрицательный.
Распиновка коммутатора скутера – это схема его подключения в электрическую цепь скутера. Существуют приборы нескольких типов: например, в китайских моделях может использоваться коммутатор типа DC или AC. Отличаются они друг от друга не только визуально, но и принципом накопления энергии для дальнейшего создания искры. DC берет энергию напрямую от аккумулятора, а AC привязан к катушке генератора.
Типы коммутаторов на скутер
Перед тем как подключать коммутатор, важно знать, какой тип требуется вашему скутеру. Если подключить не то устройство или сделать это неправильно, коммутатор тут же выйдет из строя. Проблема заключается в том, что деталь имеет одинаковые штекеры, однако отличить их друг от друга можно. Стоит начать с того, что DC по размеру значительно больше.
AC CDI встречается намного чаще. Его устанавливают на большинство китайских и некоторые японские модели транспортных средств. Чаще всего такой коммутатор встречается на тех скутерах, которые имеют двигатель 139QMB или 157QMJ.
Немного другой AC коммутатор ставится на мопеды «Альфа», «Дельта», другую технику с мотором 1P39FMB. Такой коммутатор работает от катушки генератора, ему требуется переменное напряжение
DC имеет другой тип питания – от аккумулятора, поэтому у него
12V, и если подключить его к генератору, коммутатор сломается. AC в этом плане более выносливый, скорее всего, он просто не будет работать, пока вы не подключите его правильно.
Распиновка
Если у вас установлен на скутере мотор 4т, распиновка коммутатора будет завесить от того, какой тип требуется данному скутеру. Для DC она будет следующей:
- Крайняя левая клемма сверху должна подключаться к датчику генератора.
- К находящейся под ней клемме подключают массу. Можно завязать минусовой провод, например, на корпус мопеда, важно, чтобы деталь была металлической.
- Верхняя клемма, находящаяся в центре, подключается к проводу, ведущему к приводу катушки зажигания.
- Та, что находится под ней, также соединяется с минусовым проводом (массой).
- К крайней правой верхней клемме подсоединяется провод от замка зажигания, который нужен для того, чтобы заглушить мотор.
- К находящейся под ней клемме присоединяют провод питания, он тоже идет от замка зажигания.
Если у вас тип AC, расположение клемм он имеет такое же, однако они подключаются иначе:
- Двигаемся слева направо, сначала верхний ряд, затем нижний.
- Здесь провод от датчика генератора идет, как и в предыдущем варианте.
- Далее идет провод катушки зажигания.
- И в конце «глушилка» замка зажигания.
- Первые две клеммы – минусовой провод, «масса».
- К последней оставшейся клемме подключаем провод питания от высоковольтной обмотки генератора. В этом пункте и заключается основное отличие при подключении коммутатора AC от DC.
Скутер Хонда Дио АФ 18 27
Хонда Дио АФ 18 имеет немного другой коммутатор японского производства, именно поэтому распиновка у скутера немного своеобразна, и крепления на коммутаторе другие. Подключается он следующим образом: слева направо, сначала верхние, затем нижние клеммы. Расположение:
Скутер Yamaha Jog
На данный тип мототранспортного средства может устанавливаться несколько типов генератора. Самый распространенный вариант имеет 5 контактов, из него уже выходят провода. Поэтому, если у вас родная проводка, подключить надо следующим образом:
- Оранжевый должен вести к катушке зажигания и генератору.
- Черный – к замку зажигания.
- Фиолетовый – датчик Холла.
- Оставшиеся два провода соединяют с катушкой зажигания.
Китайские скутеры
Обычно такие транспортные средства имеют стандартные коммутаторы, о которых было рассказано выше. Схема подключения зависит от того, AC или DC устройство стоит на вашем транспортном средстве. Стоит помнить о том, что разные типы коммутаторов не являются взаимозаменяемыми.
При разработке данной схемы ставилась задача сделать компактную универсальную плату коммутатора, которая позволяла бы быстро и без перепайки деталей повторить разные варианты существующих промышленных образцов, из тех, которые можно купить в магазине. Выглядят они все примерно так, как показано на Рисунке 1.
Рисунок 1. | Внешний вид и «начинка» коммутаторов. |
Основной недостаток этих коммутаторов – низкая надежность. При этом ремонтировать их не представляется возможным, поскольку сама электронная плата в корпусе залита компаундом.
В Интернете можно найти множество вариантов электронных схем таких коммутаторов, и различия их, в принципе, незначительны. Каждый производитель делает схему под свой тип двигателя. На Рисунке 2 приведено несколько примеров таких схем.
Рисунок 2. | Варианты схем электронных коммутаторов. |
Все эти схемы можно в изобилии найти в Интернете, как правило, без подробных описаний и конкретных примеров применения. Как видно, схемы различаются, в основном, наличием или отсутствием RC-элементов в цепи управляющего электрода тиристора и количеством диодов, что позволяет получать различные параметры управляющих импульсов и, таким образом, менять угол опережения зажигания в зависимости от оборотов двигателя.
В данной статье приведен пример универсальной платы такого электронного коммутатора, позволяющей с помощью подстроечных элементов подобрать подходящий вариант без перепайки схемы. После настройки схемы с конкретным типом двигателя в различных режимах его работы все подстроечные элементы нужно будет заменить на постоянные, подобрав соответствующие номиналы.
Рисунок 3. | Принципиальная схема электронного коммутатора. |
В схеме (Рисунок 3) использованы диоды 1N4007 (1000 В, 1 А) или любые с аналогичными параметрами, отечественный тиристор типа КУ202Н (можно поставить импортные, например 1N4202, BT151-400…800, TYN1012, 2P4M; они меньших размеров, и их выводы припаиваются к соответствующим проводникам печатной платы).
Для подключения внешних элементов (конденсаторов и дополнительного диода 1N4007) удобно использовать любые малогабаритные разъемы. На схеме они обозначены J1 … J4. Допустимое напряжение конденсаторов С, как и С1, должно быть не менее 400 В.
Рисунок 4. | Внешний вид прототипа электронного коммутатора. |
Следует иметь в виду, что печатная плата устройства, показанного для примера на Рисунке 4, рисовалась без учета цоколевки реального разъема, которого на тот момент просто не было под рукой, поэтому разъем был установлен позже с обратной стороны платы (со стороны печатных проводников). Ниже приведен «нормальный» вариант платы (Рисунок 5), с учетом цоколевки, поэтому стандартный разъем на ней следует устанавливать со стороны деталей. Расположение деталей на печатной плате показано на Рисунке 6.
Рисунок 5. | Печатная плата коммутатора (размеры 40 × 60 мм). | Рисунок 6. | Расположение деталей на печатной плате коммутатора. |
Необходимо еще раз напомнить, что схема разрабатывалась как отладочная, поэтому для ее использования в реальных уличных условиях после всех настроек и регулировок следует заменить подстроечные элементы на постоянные с такими же или наиболее близкими номиналами и поместить плату в подходящий герметичный корпус, либо залить эпоксидной смолой или каким-нибудь другим изолирующим компаундом.
Читайте также: