04.04.21

[Домашняя]

Современные мопеды и скутеры оснащаются электронной системой зажигания CDI (от англ. Capacitor Discharge Ignition), популярной у нас ещё с 70-х годов прошлого столетия и называемой тиристорной или конденсаторной. Она основана на разрядке конденсатора через первичную обмотку катушки зажигания и открытый тиристор для получения искрообразования в свечах. Однако регулировка угла зажигания (УЗ) на данных мопедах не предусмотрена. Автор путём простых изменений в схеме блока коммутатора ввёл регулировку УЗ, что качественно отразилось на работе двигателя. Система зажигания мопеда "Альфа" весьма проста и надёжна. Но всё же в ней есть один существенный недостаток — отсутствие регулировки угла зажигания. Во время эксплуатации при работе двигателя на холостом ходу и малых оборотах система зажигания давала слишком раннее искрообразование. Это проявлялось в сильной отдаче при пуске двигателя, а на холостых оборотах он вообще мог даже остановиться, дёрнув цепь электростартёра в обратную сторону. Схема блока коммутатора (далее коммутатор) системы АС CDI, установленного производителем на моём мопеде, приведена на рис. 1.

Она показана упрощённой, но достаточной для понимания принципа его работы в составе системы. Катушка зажигания Т1 со свечой FV1 расположена вне коммутатора и показана условно. В процессе анализа работы системы зажигания выяснилась следующая особенность формирования искры. При прохождении специального выступа на роторе генератора (маховике) мимо индукционного датчика на его выходе возникают два импульса, поступающих в коммутатор. Первый, более ранний положительной полярности, возникает, когда выступ подходит к датчику, а второй, более поздний отрицательной полярности, — когда выступ удаляется от датчика. Искрообразование (далее зажигание) в свече происходит от первого импульса, поступающего в коммутатор, а второй (более поздний отрицательной полярности) в работе системы зажигания не используется. Появилась идея задействовать в работе системы оба импульса, причём так, чтобы при малых оборотах двигателя зажигание было более поздним, а при повышенных становилось ранним. Это потребовало разработки как новой схемы, так и конструкции коммутатора. Схема разработанного коммутатора приведена на рис. 2.

Чтобы устройство реагировало на разнополярные импульсы, тиристор (VS1, рис. 1) был заменён симистором VS1, а для селекции управляющих импульсов установлен стабилитрон VD4. При работе двигателя на холостом ходу и малых оборотах амплитуда импульсов, поступающих с индукционного датчика, меньше напряжения стабилизации стабилитрона VD4, поэтому на вход симистора VS1 проходят только более поздние импульсы отрицательной полярности, для которых стабилитрон включён как обычный диод в прямом направлении. С повышением числа оборотов двигателя амплитуда управляющих импульсов, идущих с датчика, растёт и при частоте вращения около 2500...3000 об/мин достигает 12 В. В этот момент от импульсов положительной полярности стабилитрон пробивается, и через управляющий электрод симистора VS1 начинает протекать ток, вызывающий его открывание. Двигатель начинает работать на более раннем угле зажигания. Частота оборотов, при которой происходит переключение с более позднего на более раннее зажигание, зависит от напряжения стабилизации стабилитрона, поэтому её можно регулировать в широких пределах, изменяя напряжение стабилизации от 3,3 до 20...30 В подбором стабилитрона. При подборе необходимо, о чём уже сказано выше, применять стабилитроны с прямой ВАХ, как у обычного диода. Для повышения энергии искры ёмкость конденсатора С1 была увеличена до 1,5 мкФ. Конструкция штатного коммутатора — неразборная и не поддаётся ремонту (плату с элементами производитель заливает эпоксидной смолой). Поэтому при изготовлении нового коммутатора я использовал от штатного только вилку разъёма (ХР1). Печатная плата и расположение элементов приведены на рис. 3.

Токопроводящие дорожки вместо травления можно прорезать резаком. Ширина между дорожками — около 2 мм. После сборки устройство помещено в подходящую пластиковую коробку. Для гидроизоляции стыки желательно промазать герметиком. На изготовление всей конструкции у меня ушло примерно три часа. Работоспособность собранного коммутатора проверяют с помощью автомобильного стробоскопа. При малом числе оборотов двигателя в смотровом окошке, расположенном на левой защитной крышке ротора генератора, будет видна одинарная риска со значком F. Риски, сделанные на маховике, выполнены в виде насечек и не очень хорошо видны. Поэтому при налаживании устройства советую обвести их чёрным фломастером через смотровое окошко, тогда они будут отчётливо видны при засветке стробоскопом. С повышением числа оборотов примерно до 2500... 3000 об/мин происходит скачкообразное переключение угла зажигания на более раннее, и в смотровом окошке появляется двойная риска — двигатель начинает работать в обычном штатном режиме. При этом импульсы отрицательной полярности с датчика, как уже сказано выше, коммутатором игнорируются. Поскольку амплитуда сигнала, идущего с датчика, изменяется от 1...2В на самых низких оборотах двигателя до 30...40 В на самых высоких, можно поэкспериментировать и подобрать любую частоту переключения угла зажигания. Напряжению 9...12 В примерно соответствует частота 2500...3000 об/мин, которая, на мой взгляд, является оптимальной для таких мопедов. С таким коммутатором я отъездил два сезона, и он проявил себя с лучшей стороны. При пуске двигателя пропала сильная отдача, его работа стала более эластичной. Думаю, что данная доработка положительно скажется и на ресурсе работы двигателя.

Радио №7 2017г стр. 46