ما هو اشتعال التفريغ المكثف (CDI) وعمله

في الوقت الحاضر ، تم تغيير أشياء كثيرة بسبب التكنولوجيا. اخترع الباحثون نظام CDI (اشتعال التفريغ بالسعة) لمحرك SI (Spark Ignition) باستخدام الإشعال الإلكتروني ونقطة الاتصال. يشتمل هذا النظام على دائرة تحكم بالنبض ، وشمعة شرارة ، ودائرة توليد النبض ، وملف مكثف للشحن والتفريغ ، وما إلى ذلك. هناك أنواع مختلفة من أنظمة الإشعال حيث يتم تطوير أنظمة الإشعال التقليدية المختلفة لاستخدامها في تطبيقات مختلفة. تم تطوير أنظمة الإشعال هذه باستخدام مجموعتين مثل أنظمة CDI (اشتعال التفريغ المكثف) بالإضافة إلى أنظمة IDI (اشتعال التفريغ الاستقرائي).

ما هو ملف اشتعال التفريغ المكثف نظام؟

الشكل القصير من اشتعال تفريغ المكثف هو CDI والذي يُعرف أيضًا باسم اشتعال الثايرستور. إنه نوع واحد من نظام الإشعال الإلكتروني للسيارات ، يستخدم في الدراجات النارية ، المحركات الخارجية ، المناشير ، جزازات العشب ، الطائرات التي تعمل بالطاقة التوربينية ، المحركات الصغيرة ، إلخ. تم تطويره بشكل أساسي للتغلب على أوقات الشحن الطويلة التي يتم توصيلها من خلال ملفات الحث العالي المستخدمة من أجل أنظمة IDI (اشتعال التفريغ الاستقرائي) لجعل نظام الإشعال أكثر ملاءمة لسرعات المحرك العالية. يستخدم CDI تيار تفريغ مكثف باتجاه الملف لإطلاق شمعات الإشعال.

نظام اشتعال التفريغ المكثف

إلى مكثف اشتعال التفريغ أو CDI هو جهاز إشعال إلكتروني يخزن شحنة كهربائية ثم يقوم بتفريغها من خلال ملف الإشعال لإنتاج شرارة قوية من شمعات الإشعال في محرك البنزين. هنا يتم توفير الإشعال بواسطة شحنة المكثف. يقوم المكثف ببساطة بالشحن والتفريغ في غضون فترة زمنية قصيرة مما يجعل من الممكن إنشاء مؤشرات CDI شرارة توجد بشكل شائع على الدراجات النارية والدراجات البخارية.

وحدة اشتعال التفريغ المكثف

تشتمل وحدة CDI النموذجية على دوائر مختلفة مثل الشحن والتشغيل ، ومحول صغير ومكثف رئيسي. يمكن زيادة جهد النظام من 250 فولت إلى 600 فولت من خلال مصدر طاقة في هذه الوحدة. بعد ذلك ، سيكون تدفق التيار الكهربائي موجودًا في اتجاه دائرة الشحن بحيث يمكن شحن المكثف.

يمكن أن يتجنب المعدل داخل دائرة الشحن تفريغ المكثف قبل لحظة الاشتعال. بمجرد أن تحصل دائرة التشغيل على إشارة التشغيل ، فإن هذه الدائرة ستتوقف عن عمل دائرة الشحن وتسمح للمكثف بتفريغ سعته بسرعة نحو ملف الإشعال ذي الحث المنخفض.
في اشتعال التفريغ بالمكثف ، يعمل الملف كمحول نبضي بدلاً من وسيط تخزين الطاقة لأنه يعمل داخل نظام حثي. يعتمد o / p للجهد نحو شمعات الإشعال بشكل كبير على تصميم CDI.

سوف تتجاوز قدرات عزل الفولتية مكونات الإشعال الموجودة والتي يمكن أن تسبب فشل المكونات. تم تصميم معظم أنظمة CDI لتوفير جهد عالي للغاية ولكن هذا ليس مفيدًا دائمًا. بمجرد عدم وجود إشارة للتشغيل ، يمكن إعادة توصيل دائرة الشحن لشحن المكثف.

مبدأ العمل لنظام CDI

اشتعال تفريغ مكثف يعمل عن طريق تمرير تيار كهربائي فوق مكثف. هذا النوع من الإشعال يبني شحنة بسرعة. يبدأ اشتعال CDI بتوليد شحنة وتخزينها قبل إرسالها إلى شمعة الإشعال من أجل إشعال المحرك.

تمر هذه الطاقة عبر مكثف ويتم نقلها إلى ملف الإشعال الذي يساعد على تعزيز الطاقة من خلال العمل محول والسماح للطاقة بالمرور عبرها بدلاً من التقاط أي منها.

لذلك ، تسمح أنظمة الإشعال CDI للمحرك بالاستمرار في العمل طالما أن هناك شحنة في مصدر الطاقة. مخطط كتلة CDI الموضح أدناه.

بناء اشتعال التفريغ المكثف

يتكون اشتعال التفريغ المكثف من عدة أجزاء ويتكامل مع نظام الإشعال للمركبة. الأجزاء الرئيسية من CDI تشمل الجزء الثابت ، ملف الشحن ، مستشعر القاعة ، الحدافة ، وعلامة التوقيت.

الإعداد النموذجي لاشتعال تفريغ المكثف

دولاب الموازنة والجزء الثابت

دولاب الموازنة عبارة عن مغناطيس دائم على شكل حدوة حصان كبير يتم لفه في دائرة تقوم بتشغيل العمود المرفقي. الجزء الثابت هو اللوحة التي تحتوي على جميع ملفات الأسلاك الكهربائية ، والتي تُستخدم لتشغيل ملف الإشعال وأضواء الدراجة ودوائر شحن البطارية.

لفائف الشحن

ملف الشحن عبارة عن ملف واحد في الجزء الثابت ، يستخدم لإنتاج 6 فولت لشحن المكثف C1. بناءً على حركة دولاب الموازنة ، يتم إنتاج طاقة النبضة الفردية ويتم توفيرها إلى قابس الإشعال بواسطة ملف الشحن لضمان أقصى شرارة.

مستشعر القاعة

يقيس مستشعر القاعة تأثير هول ، وهي النقطة اللحظية التي يتغير فيها مغناطيس دولاب الموازنة من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي. عندما يحدث تغيير القطب ، يرسل الجهاز نبضة صغيرة واحدة إلى صندوق CDI مما يؤدي إلى تفريغ الطاقة من مكثف الشحن إلى محول الجهد العالي.

توقيت مارك

علامة التوقيت هي نقطة محاذاة عشوائية مشتركة بين علبة المحرك ولوحة الجزء الثابت. يشير إلى النقطة التي يكون عندها الجزء العلوي من حركة المكبس مكافئًا لنقطة الزناد على دولاب الموازنة والجزء الثابت.

من خلال تدوير لوحة الجزء الثابت إلى اليسار واليمين ، يمكنك تغيير نقطة انطلاق مؤشر CDI بشكل فعال ، وبالتالي تقدم أو تأخير توقيتك ، على التوالي. عندما تدور دولاب الموازنة بسرعة ، ينتج ملف الشحن ملف تيار متردد من +6 فولت إلى -6 فولت.

يحتوي صندوق CDI على مجموعة من مقومات أشباه الموصلات المتصلة بـ G1 على الصندوق والتي تسمح فقط للنبض الموجب بالدخول إلى المكثف (C1). أثناء دخول الموجة إلى CDI ، المعدل يسمح فقط بالموجة الإيجابية.

دائرة الزناد

دائرة الزناد عبارة عن مفتاح ، ربما يستخدم الترانزستور ، الثايرستور ، أو SCR . هذا ناتج عن نبضة من مستشعر القاعة على الجزء الثابت. إنها تسمح فقط بالتيار من جانب واحد من الدائرة حتى يتم تشغيلها.

بمجرد شحن المكثف C1 بالكامل ، يمكن تشغيل الدائرة مرة أخرى. هذا هو سبب وجود توقيت مع المحرك. إذا كان المكثف والملف الثابت مثاليين ، فسيتم شحنها على الفور ويمكننا تشغيلهما بالسرعة التي نرغب فيها. ومع ذلك ، فإنها تتطلب جزءًا من الثانية حتى يتم شحنها بالكامل.

إذا انطلقت الدائرة بسرعة كبيرة ، فستكون شرارة شمعة الإشعال ضعيفة للغاية. بالتأكيد ، مع المحركات المتسارعة الأعلى ، قد يكون لدينا التشغيل أسرع من الشحن الكامل للمكثف ، مما سيؤثر على الأداء. عندما يتم تفريغ المكثف ، ينطفئ المفتاح ، ويتم شحن المكثف مرة أخرى.

تتغذى نبضة الزناد من مستشعر القاعة في مزلاج البوابة وتسمح لجميع الشحنات المخزنة بالاندفاع عبر الجانب الأساسي لمحول الجهد العالي. يحتوي المحول على أرضية مشتركة بين اللفات الأولية والثانوية ، والمعروفة باسم محول تصعيد تلقائي .

لذلك ، كما لو قمنا بزيادة اللفات على الجانب الثانوي ، فسوف تضاعف الجهد. نظرًا لأن شمعة الإشعال تحتاج إلى 30000 فولت جيد للشرر ، فيجب أن يكون هناك عدة آلاف من لفات الأسلاك حول الجهد العالي أو الجانب الثانوي.

عندما تفتح البوابة وتفرغ كل التيار في الجانب الأساسي ، فإنها تشبع جانب الجهد المنخفض من المحول وتشكل مجالًا مغناطيسيًا قصيرًا ولكن هائلًا. عندما ينخفض ​​الحقل تدريجياً ، يجبر تيار كبير في اللفات الأولية اللفات الثانوية على إنتاج جهد عالي للغاية.

ومع ذلك ، فإن الجهد الآن مرتفع جدًا بحيث يمكن أن يتقوس عبر الهواء ، لذا بدلاً من امتصاصه أو الاحتفاظ به بواسطة المحول ، تنتقل الشحنة لأعلى عبر سلك التوصيل وتقفز في فجوة القابس.

عندما نريد إيقاف تشغيل المحرك ، فلدينا مفتاحان: مفتاح المفتاح أو مفتاح القفل. تقوم المفاتيح بإخراج دائرة الشحن بحيث يتم إرسال نبضة الشحن بالكامل إلى الأرض. نظرًا لأن CDI لم يعد قادرًا على الشحن ، فسوف يتوقف عن توفير الشرارة وسيتباطأ المحرك حتى يتوقف.

أنواع مختلفة من CDI

يتم تصنيف وحدات CDI إلى نوعين يتم مناقشتهما أدناه.

وحدة AC-401

يحصل المصدر الكهربائي لهذه الوحدة فقط من التيار المتردد المتولد من خلال المولد. هذا هو نظام CDI الأساسي المستخدم في المحركات الصغيرة. لذلك ، ليست كل أنظمة الإشعال ذات المحركات الصغيرة ليست CDI. بعض المحركات تستخدم الاشتعال بالمغناطيس وهي بريجز القديمة وكذلك ستراتون. نظام الإشعال بالكامل والنقاط والملفات أسفل الحدافة الممغنطة.

نوع آخر من أنظمة الإشعال كان يستخدم بشكل متكرر في الدراجات النارية الصغيرة في العام 1960 - 70 المعروف باسم نقل الطاقة. يمكن توليد نبضة تيار مستمر قوية بواسطة ملف موجود أسفل دولاب الموازنة لأن مغناطيس دولاب الموازنة يمر فوقها.

يمد تيار التيار المستمر هذا عبر سلك باتجاه ملف الإشعال الموجود في الجزء الخارجي من المحرك. في بعض الأحيان ، كانت النقاط أسفل الحدافة للمحركات ذات الشوطين وعادة ما تكون على عمود الحدبات للمحركات رباعية الأشواط.

يعمل نظام الانفجار هذا مثل جميع أنواع أنظمة Kettering حيث تعمل نقاط الفتح على تنشيط انهيار المجال المغناطيسي داخل ملف الإشعال وتولد إشارة عالية الجهد لتتدفق عبر سلك شمعة الإشعال باتجاه شمعة الإشعال. يتم فحص خرج شكل الموجة للملف من خلال راسم الذبذبات كلما تم تدوير المحرك ، ثم يظهر مثل التيار المتردد. نظرًا لأن وقت شحن الملف يتواصل مع ثورة كاملة في الساعد ، فإن الملف في الواقع 'يرى' ببساطة تيار مستمر لشحن ملف الإشعال الخارجي.

ستكون بعض أنواع أنظمة الإشعال الإلكترونية موجودة ، لذا فهي ليست اشتعالًا بتفريغ المكثف. تستخدم هذه الأنواع من الأنظمة الترانزستور لتحويل تيار الشحن نحو الملف ON & OFF في الأوقات المناسبة. هذا يزيل مشكلة النقاط المحترقة وكذلك البالية لتوفير شرارة أكثر سخونة بسبب ارتفاع الجهد السريع وكذلك وقت الانهيار داخل ملف الإشعال.

وحدة DC-CDI

يعمل هذا النوع من الوحدة مع البطارية ، وبالتالي يتم استخدام دائرة عاكس إضافية للتيار المستمر / التيار المتردد داخل وحدة اشتعال التفريغ المكثف لزيادة الجهد من 2 فولت تيار مستمر - 400/600 فولت تيار مستمر لجعل وحدة CDI أكبر إلى حد ما. ولكن ، المركبات التي تستخدم أنظمة من النوع DC-CDI سيكون لديها توقيت إشعال أكثر دقة ، بالإضافة إلى المحرك ، يمكن تنشيطها ببساطة بمجرد أن تصبح باردة.

ما هو أفضل CDI؟

لا يوجد أفضل نظام تفريغ للمكثف بالمقارنة مع الآخر ولكن كل نوع هو الأفضل في مختلف الظروف. يعمل نظام نوع DC-CDI بشكل جيد في المناطق التي توجد بها درجات حرارة شديدة البرودة وكذلك دقيقة أثناء الاشتعال. من ناحية أخرى ، فإن AC-CDI أبسط ولا يواجه مشاكل غالبًا لأنه أقل سهولة.

نظام تفريغ المكثف غير حساس تجاه مقاومة التحويل ويمكن أن يشعل العديد من الشرارات على الفور وبالتالي فهو رائع للاستخدام في مجموعة متنوعة من التطبيقات دون أي تأخير بمجرد تنشيط هذا النظام.

كيف يعمل نظام الإشعال في المركبات؟

في المركبات ، هناك أنواع مختلفة من أنظمة الإشعال المستخدمة مثل قاطع التلامس ، وقاطع التيار الأقل ، واشتعال التفريغ بالمكثف.

يستخدم نظام الاشتعال القاطع لتفعيل الشرارة. يستخدم هذا النوع من نظام الإشعال في جيل سابق من المركبات.

يُعرف أيضًا القاطع الأقل بالاشتعال غير التلامسي. في هذا النوع ، يستخدم المصممون لاقطًا ضوئيًا ، بخلاف الترانزستور الإلكتروني مثل جهاز التبديل. في السيارات الحديثة ، يتم استخدام هذا النوع من نظام الإشعال.

النوع الثالث هو اشتعال تفريغ المكثف. في هذه التقنية ، يقوم المكثف فجأة بتفريغ الطاقة المخزنة فيه باستخدام ملف. هذا النظام لديه القدرة على توليد الشرارة في ظروف أقل حيث قد لا يعمل الاشتعال المعتاد. سيساعد هذا النوع من الإشعال في الامتثال للوائح التحكم في الانبعاثات. نظرًا للعديد من المزايا التي يوفرها ، يتم استخدامه في السيارات الحالية وكذلك الدراجات النارية.

عندما تقوم بتبديل المفتاح لتنشيط المحرك في السيارة ، فإن نظام الإشعال سيرسل جهدًا عاليًا نحو شمعة الإشعال في أسطوانات المحرك. نظرًا لأن هذه الطاقة تنحرف أسفل السدادة عبر الفجوة ، فإن واجهة اللهب ستشعل خليط الهواء أو الوقود. يمكن تقسيم نظام الإشعال في السيارة إلى دائرتين كهربائيتين منفصلتين مثل الدائرة الابتدائية والثانوية. بمجرد تنشيط مفتاح الإشعال ، يمكن أن يزود تدفق التيار بجهد أقل من البطارية خلال اللفات الأولية في ملف الإشعال ، عبر نقاط التكسير وكذلك عكس اتجاه البطارية.

كيف أقوم باختبار اشتعال CDI الخاص بي؟

CDI أو اشتعال التفريغ بالمكثف هو آلية تحريك ويتم تغطيته من خلال ملفات في صندوق أسود مصمم بالمكثفات بالإضافة إلى الدوائر الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، فهو عبارة عن نظام إشعال كهربائي يستخدم في المحركات الخارجية والدراجات النارية وجزازات العشب والمناشير. إنه يتغلب على أوقات الشحن الطويلة ، التي يتم ربطها بشكل متكرر من خلال ملفات الحث.

يتم استخدام المليمتر للوصول إلى حالة صندوق CDI وكذلك اختبارها. يعد التحقق من حالة عمل CDI مهمًا جدًا سواء كان جيدًا أو معيبًا. نظرًا لأنه يتحكم في شمعات الإشعال وحاقن الوقود ، فإنه مسؤول عن جعل سيارتك تعمل بشكل صحيح. هناك العديد من الأسباب التي تجعل CDI معيبًا مثل نظام الشحن الخاطئ والشيخوخة.

عندما يكون CDI معيبًا ومتصلًا بالإشعال ، فقد تتعرض السيارة لمشكلة لأن اشتعال تفريغ المكثف مسؤول عن تخزين طاقة الشرارة فوق شمعة الإشعال داخل سيارتك. لذا فإن تحديد CDI ليس بالأمر السهل لأن الأعراض الخاطئة التي تظهر على مربع النظام الخاص بك قد توجه إلى طريقة مختلفة. لذلك يفشل CDI في إحداث شرارة عندما يكون معيبًا ، لذا يمكن أن يتسبب CDI الخاطئ في تشغيل خشن وإخفاقات ومشاكل اشتعال وتعطيل المحرك.

هذه هي العيوب الرئيسية في مؤشر CDI ، لذلك علينا أن نكون أكثر حرصًا بشأن المشكلة التي تؤثر على صندوق CDI الخاص بك. بمجرد أن تكون مضخة الوقود لديك معيبة وإلا فإن شمعات الإشعال وحزمة الملف تكون معيبة ، فيمكننا أن نواجه أنواعًا مماثلة من الأعراض المعيبة. لذلك ، فإن المليمتر ضروري لتشخيص هذه العيوب.

مزايا CDI

تشمل مزايا CDI ما يلي.

• الميزة الرئيسية لـ CDI هي أنه يمكن شحن المكثف بالكامل في وقت قصير جدًا (عادةً 1 مللي ثانية). لذا فإن CDI مناسب لتطبيق لا يتوفر فيه وقت غير كافٍ.
• يتميز نظام الإشعال بتفريغ المكثف باستجابة عابرة قصيرة ، وارتفاع سريع للجهد (بين 3 إلى 10 كيلو فولت / ثانية) مقارنة بالأنظمة الاستقرائية (300 إلى 500 فولت / ثانية) ، ومدة شرارة أقصر (حوالي 50-80 ميكرو ثانية).
• يؤدي ارتفاع الجهد السريع إلى عدم تأثر أنظمة CDI بتحويل المقاومة.

عيوب CDI

تشمل عيوب CDI ما يلي.

• يولد نظام الاشتعال بتفريغ المكثف ضوضاء كهرومغناطيسية ضخمة وهذا هو السبب الرئيسي وراء ندرة استخدام CDI من قبل مصنعي السيارات.
• مدة الشرارة القصيرة ليست جيدة لإضاءة المخاليط الخالية من الدهون نسبيًا كما تستخدم عند مستويات طاقة منخفضة لحل هذه المشكلة ، تطلق العديد من إشعال CDI شرارات متعددة بسرعات منخفضة للمحرك.

آمل أن تكون قد فهمت بوضوح نظرة عامة على اشتعال التفريغ المكثف (CDI) مبدأ العمل ، الميزة والعيوب. إذا كان لديك أي استفسارات حول هذا الموضوع أو حول أي المشاريع الالكترونية والكهربائية اترك التعليقات أدناه. هنا سؤال لك ما هو دور مستشعر القاعة في نظام CDI؟