커패시터 방전 점화 (CDI) 및 그 작동 원리

커패시터 방전 점화 (CDI) 및 그 작동 원리

현재 기술로 인해 많은 것이 바뀌 었습니다. 연구원들은 전자 점화 및 접점 점화를 사용하여 SI (Spark Ignition) 엔진 용 CDI (Capacitive Discharge Ignition) 시스템을 발명했습니다. 이 시스템에는 펄스 제어 회로, 스파크 플러그, 펄스 생성 회로, 주 충전 및 방전 커패시터 코일 등이 포함됩니다. 다른 응용 분야에서 사용하기 위해 다양한 클래식 점화 시스템이 개발 된 다양한 유형의 점화 시스템이 있습니다. 이러한 점화 시스템은 CDI (Capacitor Discharge Ignition) 시스템과 IDI (Inductive Discharge Ignition) 시스템과 같은 두 그룹을 사용하여 개발되었습니다.



무엇입니까 커패시터 방전 점화 체계?

커패시터 방전 점화의 약식은 사이리스터 점화라고도하는 CDI입니다. 모터 사이클, 선외 모터, 전기 톱, 잔디 깎는 기계, 터빈 동력 항공기, 소형 엔진 등에 사용되는 자동차 전자 점화 시스템의 한 종류입니다. 주로 사용되는 높은 인덕턴스 코일을 통해 연결된 긴 충전 시간을 극복하기 위해 개발되었습니다. IDI (유도 방전 점화) 시스템은 점화 시스템을 높은 엔진 속도에 더 적합하게 만듭니다. CDI는 스파크 플러그를 점화하기 위해 코일을 향하는 커패시터 방전 전류를 사용합니다.


커패시터 방전 점화 시스템

커패시터 방전 점화 시스템





콘덴서 방전 점화 (Discharge Ignition) 또는 CDI는 가솔린 엔진의 스파크 플러그에서 강력한 스파크를 생성하기 위해 전하를 저장 한 다음 점화 코일을 통해 방전시키는 전자 점화 장치입니다. 여기서 점화는 커패시터 충전에 의해 제공됩니다. 커패시터는 짧은 시간 내에 간단히 충전 및 방전되므로 스파크를 생성 할 수 있습니다. CDI는 오토바이와 스쿠터에서 흔히 볼 수 있습니다.

커패시터 방전 점화 모듈

일반적인 CDI 모듈에는 충전 및 트리거링, 미니 변압기 및 주 커패시터와 같은 다양한 회로가 포함됩니다. 이 모듈의 전원 공급 장치를 통해 시스템 전압을 250V에서 600V로 높일 수 있습니다. 그 후, 전류의 흐름이 충전 회로를 향하여 커패시터를 충전 할 수 있습니다.



충전 회로 내의 정류기는 점화 순간 전에 커패시터의 방전을 피할 수 있습니다. 트리거링 회로가 트리거링 신호를 받으면이 회로는 충전 회로의 작동을 중지하고 커패시터가 낮은 인덕턴스의 점화 코일을 향해 빠르게 O / P를 방전 할 수 있도록합니다.
커패시터 방전 점화에서 코일은 유도 시스템 내에서 수행되기 때문에 에너지 저장 매체가 아닌 펄스 변압기처럼 작동합니다. 점화 플러그를 향하는 전압의 o / p는 CDI 설계에 매우 의존합니다.

전압의 절연 용량은 기존 점화 부품을 초과하여 부품 고장을 일으킬 수 있습니다. 대부분의 CDI 시스템은 매우 높은 o / p 전압을 제공하도록 설계되었지만 이것이 지속적으로 도움이되지는 않습니다. 트리거링을위한 신호가 없으면 충전 회로를 다시 연결하여 커패시터를 충전 할 수 있습니다.


CDI 시스템의 작동 원리

커패시터 방전 점화는 커패시터에 전류를 전달하여 작동합니다. 이러한 유형의 점화는 충전을 빠르게 축적합니다. CDI 점화는 엔진을 점화하기 위해 충전을 생성하고 점화 플러그로 보내기 전에 저장하는 것으로 시작됩니다.

이 전력은 커패시터를 통과하여 점화 코일로 전달되어 변압기 에너지가 그것을 잡는 대신 통과하도록 허용합니다.

따라서 CDI 점화 시스템을 사용하면 전원이 충전되어있는 한 엔진이 계속 작동 할 수 있습니다. 아래에 표시된 CDI의 블록 다이어그램입니다.

커패시터 방전 점화 구조

Capacitor Discharge Ignition은 여러 부분으로 구성되며 차량의 점화 시스템과 통합됩니다. CDI의 가장 중요한 부분에는 고정자, 충전 코일, 홀 센서, 플라이휠 및 타이밍 표시가 포함됩니다.

커패시터 방전 점화의 일반적인 설정

커패시터 방전 점화의 일반적인 설정

플라이휠 및 고정자

플라이휠은 크랭크 샤프트를 켜는 원형으로 굴려 진 대형 말굽 영구 자석입니다. 스테이터는 점화 코일, 자전거 조명 및 배터리 충전 회로의 전원을 켜는 데 사용되는 와이어의 모든 전기 코일을 고정하는 플레이트입니다.

충전 코일

충전 코일은 고정자에있는 하나의 코일로 커패시터 C1을 충전하기 위해 6 볼트를 생성하는 데 사용됩니다. 플라이휠의 움직임에 따라 단일 펄스 전력이 생성되고 최대 스파크를 보장하기 위해 충전 코일에 의해 스파크 플러그에 공급됩니다.

홀 센서

홀 센서는 플라이휠의 자석이 북극에서 남극으로 바뀌는 순간적인 지점 인 홀 효과를 측정합니다. 극 변화가 발생하면 장치는 충전 커패시터의 에너지를 고전압 변압기로 덤프하도록 트리거하는 CDI 상자에 작은 단일 펄스를 보냅니다.

타이밍 마크

타이밍 마크는 엔진 케이스와 고정자 플레이트가 공유하는 임의의 정렬 지점입니다. 피스톤 이동의 상단이 플라이휠 및 고정자의 트리거 지점과 동일한 지점을 나타냅니다.

고정자 플레이트를 왼쪽과 오른쪽으로 회전하면 CDI의 트리거 지점을 효과적으로 변경하여 각각 타이밍을 앞당기거나 늦 춥니 다. 플라이휠이 빠르게 회전함에 따라 충전 코일은 AC 전류 + 6V에서 -6V까지.

CDI 박스에는 박스의 G1에 연결된 반도체 정류기 모음이있어 양의 펄스 만 커패시터 (C1)에 입력 할 수 있습니다. 파도가 CDI로 들어가는 동안 정류기 양의 파동 만 허용합니다.

트리거 회로

트리거 회로는 아마도 트랜지스터를 사용하는 스위치입니다. 사이리스터 또는 SCR . 이것은 고정자에있는 홀 센서의 펄스에 의해 트리거되었습니다. 트리거 될 때까지 회로의 한쪽에서만 전류를 허용합니다.

커패시터 C1이 완전히 충전되면 회로를 다시 트리거 할 수 있습니다. 이것이 모터와 관련된 타이밍이있는 이유입니다. 커패시터와 고정자 코일이 완벽하다면 즉시 충전되며 원하는만큼 빠르게 트리거 할 수 있습니다. 그러나 완전 충전에는 1 초도 걸리지 않습니다.

회로가 너무 빨리 트리거되면 스파크 플러그의 스파크가 매우 약해집니다. 확실히 더 높은 가속 모터를 사용하면 커패시터가 완전히 충전 된 것보다 더 빠르게 트리거링하여 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 커패시터가 방전 될 때마다 스위치가 저절로 꺼지고 커패시터가 다시 충전됩니다.

홀 센서의 트리거 펄스는 게이트 래치로 공급되어 저장된 모든 전하가 고전압 변압기의 1 차 측을 통해 돌진하도록합니다. 변압기에는 1 차 권선과 2 차 권선 사이에 공통 접지가 있습니다. 자동 승압 변압기 .

따라서 2 차측의 권선을 늘리는 것처럼 전압을 곱합니다. 스파크 플러그는 스파크를 위해 30,000 볼트가 필요하기 때문에 고전압 또는 2 차측 주위에 수천 개의 전선이 감겨 있어야합니다.

게이트가 열리고 모든 전류를 1 차 측으로 덤프하면 변압기의 저전압 측이 포화되고 짧지 만 막대한 자기장을 설정합니다. 필드가 점차 감소함에 따라 1 차 권선의 큰 전류는 2 차 권선이 매우 높은 전압을 생성하도록합니다.

그러나 이제 전압이 너무 높아서 공기를 통해 아크가 발생할 수 있으므로 변압기에 의해 흡수되거나 유지되는 대신 전하가 플러그 와이어 위로 이동하여 플러그 갭을 뛰어 넘습니다.

모터 엔진을 끄고 싶을 때 키 스위치 또는 킬 스위치의 두 개의 스위치가 있습니다. 스위치는 충전 회로를 접지하므로 전체 충전 펄스가 접지로 전송됩니다. CDI는 더 이상 충전 할 수 없기 때문에 스파크 제공을 중단하고 엔진이 천천히 멈 춥니 다.

다양한 유형의 CDI

CDI 모듈은 아래에서 설명하는 두 가지 유형으로 분류됩니다.

AC-401 모듈

이 모듈의 전원은 교류 발전기를 통해 생성 된 AC에서만 얻습니다. 소형 엔진에 사용되는 기본 CDI 시스템입니다. 따라서 작은 엔진을 가진 모든 점화 시스템이 CDI가 아닙니다. 일부 엔진은 Stratton뿐만 아니라 구형 Briggs와 같은 자기 점화를 사용합니다. 전체 점화 시스템, 포인트 및 코일은 자화 플라이휠 아래에 있습니다.

에너지 전송으로 알려진 1960 년 – 70 년에 소형 오토바이에 가장 자주 사용되는 또 다른 유형의 점화 시스템입니다. 플라이휠 자석이 위로지나 가기 때문에 플라이휠 아래의 코일에 의해 강한 DC 전류 펄스가 생성 될 수 있습니다.

이러한 DC 전류는 엔진 외부에 배치 된 점화 코일을 향해 전선을 통해 공급됩니다. 때때로 포인트는 2 행정 엔진의 경우 플라이휠 아래에 있었고 일반적으로 4 행정 엔진의 경우 캠축에있었습니다.

이 폭발 시스템은 개방 지점이 점화 코일 내 자기장의 붕괴를 활성화하고 점화 플러그 와이어를 통해 점화 플러그를 향해 흐르는 고전압 신호를 생성하는 모든 유형의 케터링 시스템처럼 작동합니다. 코일의 파형 출력은 엔진이 회전 할 때마다 오실로스코프를 통해 검사되며 AC처럼 보입니다. 코일의 충전 시간이 크랭크의 완전한 회전과 통신하므로 코일은 실제로 외부 점화 코일의 충전을 위해 단순히 DC 전류를 '인식'합니다.

일부 유형의 전자 점화 시스템이 존재하므로 커패시터 방전 점화가 아닙니다. 이러한 유형의 시스템은 적절한 시간에 코일을 향한 충전 전류를 ON 및 OFF로 전환하기 위해 트랜지스터를 사용합니다. 이것은 점화 코일 내의 붕괴 시간뿐만 아니라 빠른 전압 상승으로 인해 더 뜨거운 스파크를 제공하기 위해 연소 지점 및 마모 지점의 문제를 제거합니다.

DC-CDI 모듈

이러한 종류의 모듈은 배터리와 함께 작동하므로 커패시터 방전 점화 모듈 내에 추가 DC / AC 인버터 회로가 사용되어 2V DC – 400/600 V DC에서 전압을 증가시켜 CDI 모듈을 다소 크게 만듭니다. 그러나 DC-CDI 유형 시스템을 사용하는 차량은 더 정확한 점화 타이밍을 가지게되며 엔진은 추워지면 더 간단하게 작동 할 수 있습니다.

최고의 CDI는 무엇입니까?

다른 것과 비교할 때 최고의 커패시터 방전 시스템은 없지만 각 유형은 다양한 조건에서 가장 좋습니다. DC-CDI 유형 시스템은 점화시 정확할뿐만 아니라 매우 추운 지역에서도 주로 잘 작동합니다. 반면 AC-CDI는 더 간단하고 덜 편리하기 때문에 자주 문제가 발생하지 않습니다.

커패시터 방전 시스템은 션트 저항에 대해 무의미하며 여러 번의 스파크를 즉시 발생시킬 수 있으므로이 시스템이 활성화되면 지연없이 다양한 응용 분야에서 활용하기에 좋습니다.

점화 시스템은 차량에서 어떻게 작동합니까?

차량에는 접점 차단기, 차단기 없음 및 커패시터 방전 점화와 같은 다양한 유형의 점화 시스템이 사용됩니다.

접촉 차단기 점화 시스템은 스파크를 활성화하는 데 사용됩니다. 이러한 종류의 점화 시스템은 이전 세대의 차량에 사용됩니다.

브레이커리스는 비접촉식 점화라고도합니다. 이 유형에서 설계자는 광 픽업을 사용하거나 스위칭 장치와 같은 전자 트랜지스터를 사용합니다. 현대 자동차에서는 이런 종류의 점화 시스템이 사용됩니다.

세 번째 유형은 커패시터 방전 점화입니다. 이 기술에서 커패시터는 코일을 사용하여 저장된 에너지를 갑자기 방전합니다. 이 시스템은 일반적인 점화가 작동하지 않을 수있는 더 적은 조건에서 스파크를 생성 할 수있는 능력이 있습니다. 이러한 종류의 점화는 배출 제어 규정을 준수하는 데 도움이됩니다. 많은 장점을 제공하기 때문에 현재 자동차 및 오토바이에 사용됩니다.

차량의 엔진을 활성화하기 위해 키를 전환 할 때마다 점화 시스템은 엔진 실린더의 점화 플러그를 향해 고전압을 전달합니다. 그 에너지는 틈새를 가로 질러 플러그 아래에서 아크를 일으키기 때문에 화염 앞쪽이 공기 또는 연료의 혼합물을 점화합니다. 자동차의 점화 시스템은 1 차 및 2 차와 같은 두 개의 개별 전기 회로로 나눌 수 있습니다. 점화 키가 활성화되면 배터리에서 더 적은 전압의 전류 흐름이 점화 코일의 1 차 권선 전체, 차단기 지점 전체 및 배터리 역방향으로 공급 될 수 있습니다.

내 CDI 점화를 어떻게 테스트합니까?

CDI 또는 커패시터 방전 점화는 트리거 메커니즘이며 커패시터 및 기타 회로로 설계된 블랙 박스의 코일을 통해 덮여 있습니다. 또한 선외 모터, 오토바이, 잔디 깎는 기계 및 전기 톱에 사용되는 전기 점화 시스템입니다. 인덕턴스 코일을 통해 자주 연결되는 긴 충전 시간을 극복합니다.

밀리미터는 CDI 상자 상태에 액세스하고 테스트하는 데 사용됩니다. CDI 작동 상태를 확인하는 것은 그것이 양호하든 결함이 있든 매우 중요합니다. 점화 플러그 및 연료 분사기를 제어하므로 차량이 제대로 작동하도록해야합니다. 잘못된 충전 시스템 및 노화와 같이 CDI에 결함이있는 데는 여러 가지 이유가 있습니다.

CDI에 결함이 있고 점화 장치에 연결되면 커패시터 방전 점화가 차량 내 점화 플러그를 통해 스파크 전력을 저장하기 때문에 차량에 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 CDI를 식별하는 것은 쉽지 않습니다. 시스템 상자에서 결함이있는 증상이 다른 방식으로 표시 될 수 있기 때문입니다. 따라서 CDI는 결함이있을 때 스파크를 일으키지 못하므로 결함이있는 CDI는 거친 작동, 오발 및 점화 문제를 일으키고 모터를 정지시킬 수 있습니다.

따라서 이것이 주요 CDI 결함이므로 CDI 상자에 영향을 미치는 문제에 대해 특별히주의해야합니다. 연료 펌프에 결함이 있으면 스파크 플러그 및 코일 팩에 결함이있는 경우 유사한 유형의 결함 증상이 나타날 수 있습니다. 따라서 이러한 결함을 진단하려면 밀리미터가 필수적입니다.

CDI의 장점

CDI의 장점은 다음과 같습니다.

  • CDI의 가장 큰 장점은 커패시터가 매우 짧은 시간 (일반적으로 1ms)에 완전히 충전 될 수 있다는 것입니다. 따라서 CDI는 드웰 타임이 충분하지 않은 애플리케이션에 적합합니다.
  • 커패시터 방전 점화 시스템은 유도 성 시스템 (300 ~ 500V / µs)에 비해 짧은 과도 응답, 빠른 전압 상승 (3 ~ 10kV / µs) 및 더 짧은 스파크 지속 시간 (약 50 ~ 80µs)을 제공합니다.
  • 빠른 전압 상승으로 CDI 시스템은 션트 저항에 영향을받지 않습니다.

CDI의 단점

CDI의 단점은 다음과 같습니다.

  • 커패시터 방전 점화 시스템은 엄청난 전자기 노이즈를 발생 시키는데 이것이 자동차 제조업체에서 CDI를 거의 사용하지 않는 주된 이유입니다.
  • 짧은 스파크 지속 시간은 낮은 전력 수준에서 사용되는 상대적으로 희박한 혼합물을 조명하는 데 좋지 않습니다. 이 문제를 해결하기 위해 많은 CDI 점화가 낮은 엔진 속도에서 여러 번의 스파크를 방출합니다.

명확하게 이해 하셨기를 바랍니다 커패시터 방전 점화 개요 (CDI) 작동 원리, 장점 및 단점. 이 주제에 대한 쿼리가 있거나 전자 및 전기 프로젝트 아래에 댓글을 남겨주세요. 여기 당신을위한 질문입니다 CDI 시스템에서 홀 센서의 역할은 무엇입니까?