引言

兩化機(jī)動(dòng)車：低座小摩托、摩托車、機(jī)動(dòng)腳踏兩用車，普遍使用電容放電點(diǎn)火（CDI）一種基于電容放電技術(shù)的引擎點(diǎn)火系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)將能量從磁電機(jī)轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)電容，然后通過(guò)升壓變壓器在火花塞處以高壓脈沖形式釋放出來(lái)，將汽缸中的混合燒油點(diǎn)燒。

目前，考慮到效率更高引擎設(shè)計(jì)的要求和污染控制中新的管理規(guī)定，變定時(shí)CDI已成為最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇。在變定時(shí)CDI解決方案中，以監(jiān)測(cè)引擎速度來(lái)提供火花的最佳定時(shí)。在空轉(zhuǎn)速度狀態(tài)，點(diǎn)火定時(shí)在壓縮沖程中較遲產(chǎn)生，因此當(dāng)活塞開(kāi)始動(dòng)和沖程時(shí)有充分時(shí)間完成燒燒；在高速狀態(tài)，點(diǎn)火則在壓縮沖程中較早產(chǎn)生。變定時(shí)可用MCU實(shí)現(xiàn)，如Motorola的廉價(jià)MC68HC705P6A。該MCU配置了帶獨(dú)立輸入捕捉和輸出比較功能的16位定時(shí)器。MCU監(jiān)測(cè)引擎的速度并提供精確的火花定時(shí)。使用MCU的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)特定的引擎速度，點(diǎn)火火花可在任意時(shí)刻產(chǎn)生。因而對(duì)不同的引擎設(shè)計(jì)，點(diǎn)火角可以完全實(shí)現(xiàn)定制化。理想的點(diǎn)火定時(shí)將提高效率，節(jié)省能量、減少污染。

CDI主要部件

CDI也稱為晶閘管點(diǎn)水系統(tǒng)。帶感應(yīng)型脈沖發(fā)生器的CDI系統(tǒng)包括一個(gè)觸發(fā)箱、一個(gè)脈沖整形電路、一個(gè)充電部件以及點(diǎn)火變壓器。主要組件如下：

磁電機(jī)

一個(gè)小型二沖程或四沖程單/以缸引擎，有一個(gè)飛輪，還設(shè)計(jì)了一個(gè)永久磁鐵。銅線圈組成的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生100V～400V之間的AC電壓，其頻率與引擎的速度成比例。經(jīng)過(guò)整流，該DC高壓加到電容部分。磁電機(jī)也稱交流發(fā)電機(jī)，如圖1所示。

脈沖發(fā)生器

脈沖發(fā)生器是安裝在磁電機(jī)上的一個(gè)小型線圈，引擎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)交變脈沖。磁電機(jī)的框架上安裝了一塊磁板，磁電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)脈沖器線圈，這些脈沖就是由磁板的兩極（N極和S極）感應(yīng)的。N極與S極分別感應(yīng)出一個(gè)正及脈沖，緊跟著一個(gè)負(fù)脈沖，兩者典型的間隔為25度。25度是由磁板的長(zhǎng)度固定的。負(fù)脈沖的峰點(diǎn)作為參考點(diǎn)，即活塞的上止點(diǎn)。這樣，正脈沖領(lǐng)先于負(fù)脈沖25度。

點(diǎn)火線圈

點(diǎn)火線圈（圖2）是一個(gè)升壓變壓器，它向火花塞提供高壓。高壓的幅度在5kV～20kV之間，視工作條件而定。

火花塞

火花塞（圖3）是點(diǎn)火鏈中最后一個(gè)元件。高引擎效率和完全氣體燃燒是與高質(zhì)量火花密切相關(guān)的。通常，在火花塞產(chǎn)生足夠的火花估計(jì)至少需要20毫焦?fàn)柲芰俊?/p>

數(shù)字CDI模塊

圖4是典型的數(shù)字CDI模塊的方框圖。定時(shí)控制電路的核心是MCU，監(jiān)測(cè)引擎的速度并計(jì)算火花的定時(shí)。

數(shù)字CDI模塊分為下列幾個(gè)控制塊：

·模擬點(diǎn)火控制

·電源

·信號(hào)整形（濾波）

·高級(jí)定時(shí)控制（MCU）

·點(diǎn)火電路

下面描述每個(gè)塊的功能。

模擬點(diǎn)火控制

由于在引擎冷啟動(dòng)階段，向MCU供電的5V DC還未準(zhǔn)備就緒，此模擬點(diǎn)火控制就是為引擎啟動(dòng)階段設(shè)計(jì)的。在此啟動(dòng)階段，點(diǎn)火定時(shí)取自脈沖發(fā)生器的信號(hào)。在圖5中，R2限制到點(diǎn)火電路的電流，二極管D1和D2防止MCU與模擬點(diǎn)火控制之間的相互干擾。

引言

兩化機(jī)動(dòng)車：低座小摩托、摩托車、機(jī)動(dòng)腳踏兩用車，普遍使用電容放電點(diǎn)火（CDI）一種基于電容放電技術(shù)的引擎點(diǎn)火系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)將能量從磁電機(jī)轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)電容，然后通過(guò)升壓變壓器在火花塞處以高壓脈沖形式釋放出來(lái)，將汽缸中的混合燒油點(diǎn)燒。

目前，考慮到效率更高引擎設(shè)計(jì)的要求和污染控制中新的管理規(guī)定，變定時(shí)CDI已成為最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇。在變定時(shí)CDI解決方案中，以監(jiān)測(cè)引擎速度來(lái)提供火花的最佳定時(shí)。在空轉(zhuǎn)速度狀態(tài)，點(diǎn)火定時(shí)在壓縮沖程中較遲產(chǎn)生，因此當(dāng)活塞開(kāi)始動(dòng)和沖程時(shí)有充分時(shí)間完成燒燒；在高速狀態(tài)，點(diǎn)火則在壓縮沖程中較早產(chǎn)生。變定時(shí)可用MCU實(shí)現(xiàn)，如Motorola的廉價(jià)MC68HC705P6A。該MCU配置了帶獨(dú)立輸入捕捉和輸出比較功能的16位定時(shí)器。MCU監(jiān)測(cè)引擎的速度并提供精確的火花定時(shí)。使用MCU的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)特定的引擎速度，點(diǎn)火火花可在任意時(shí)刻產(chǎn)生。因而對(duì)不同的引擎設(shè)計(jì)，點(diǎn)火角可以完全實(shí)現(xiàn)定制化。理想的點(diǎn)火定時(shí)將提高效率，節(jié)省能量、減少污染。

CDI主要部件

CDI也稱為晶閘管點(diǎn)水系統(tǒng)。帶感應(yīng)型脈沖發(fā)生器的CDI系統(tǒng)包括一個(gè)觸發(fā)箱、一個(gè)脈沖整形電路、一個(gè)充電部件以及點(diǎn)火變壓器。主要組件如下：

磁電機(jī)

一個(gè)小型二沖程或四沖程單/以缸引擎，有一個(gè)飛輪，還設(shè)計(jì)了一個(gè)永久磁鐵。銅線圈組成的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生100V～400V之間的AC電壓，其頻率與引擎的速度成比例。經(jīng)過(guò)整流，該DC高壓加到電容部分。磁電機(jī)也稱交流發(fā)電機(jī)，如圖1所示。

脈沖發(fā)生器

脈沖發(fā)生器是安裝在磁電機(jī)上的一個(gè)小型線圈，引擎轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)交變脈沖。磁電機(jī)的框架上安裝了一塊磁板，磁電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)脈沖器線圈，這些脈沖就是由磁板的兩極（N極和S極）感應(yīng)的。N極與S極分別感應(yīng)出一個(gè)正及脈沖，緊跟著一個(gè)負(fù)脈沖，兩者典型的間隔為25度。25度是由磁板的長(zhǎng)度固定的。負(fù)脈沖的峰點(diǎn)作為參考點(diǎn)，即活塞的上止點(diǎn)。這樣，正脈沖領(lǐng)先于負(fù)脈沖25度。

點(diǎn)火線圈

點(diǎn)火線圈（圖2）是一個(gè)升壓變壓器，它向火花塞提供高壓。高壓的幅度在5kV～20kV之間，視工作條件而定。

火花塞

火花塞（圖3）是點(diǎn)火鏈中最后一個(gè)元件。高引擎效率和完全氣體燃燒是與高質(zhì)量火花密切相關(guān)的。通常，在火花塞產(chǎn)生足夠的火花估計(jì)至少需要20毫焦?fàn)柲芰俊?/p>

數(shù)字CDI模塊

圖4是典型的數(shù)字CDI模塊的方框圖。定時(shí)控制電路的核心是MCU，監(jiān)測(cè)引擎的速度并計(jì)算火花的定時(shí)。

數(shù)字CDI模塊分為下列幾個(gè)控制塊：

·模擬點(diǎn)火控制

·電源

·信號(hào)整形（濾波）

·高級(jí)定時(shí)控制（MCU）

·點(diǎn)火電路

下面描述每個(gè)塊的功能。

模擬點(diǎn)火控制

由于在引擎冷啟動(dòng)階段，向MCU供電的5V DC還未準(zhǔn)備就緒，此模擬點(diǎn)火控制就是為引擎啟動(dòng)階段設(shè)計(jì)的。在此啟動(dòng)階段，點(diǎn)火定時(shí)取自脈沖發(fā)生器的信號(hào)。在圖5中，R2限制到點(diǎn)火電路的電流，二極管D1和D2防止MCU與模擬點(diǎn)火控制之間的相互干擾。