2020-07-24|閱讀時間 ‧ 約 4 分鐘

電容放電式點火系統(Capacitor Discharge Ignition, CDI)

  • 大多數的車輛是使用感應放電式點火系統(電晶體點火系統)
  • 以電瓶(或發電機)做電源,利用電晶體電路將電壓放大,在需要點火時的瞬間切斷點火線圈的一次電流,導致點火線圈的磁場崩潰,讓二次線圈產生高壓電。
  • CDI系統中,充電電路對電容充電,當點火觸發訊號傳到CDI時則停止充電並使電容放電,讓儲存在電容的高壓電流向點火線圈,產生足以觸發火星塞點火的高壓電。
  • CDI主要優缺點
讓二次電壓激昇快,點火火花更穩定也更強大,讓點火正時不會偏移,不像白金接點式會有接點磨耗的問題,高轉時利用轉速與電壓成正比的特性提早觸發SCR(矽控整流器)作動,達到點火提前的目的。
放電時間短,在引擎轉速低或混合比較稀時,火花要持續一段時間才能確實點火,高壓線組需依引擎之特性來搭配
  • 根據CDI所接的電源不同:
AC-CDI(電容放電式磁電機點火系統)DC-CDI(電容放電式蓄電池點火系統)

AC-CDI(電容放電式磁電機點火系統)
  • 使用發電線圈(發電機或磁電機)當作CDI輸入電源(市面上常見的CDI種類)
  • CDI模組裡包含了充電電路(整流器)、觸發電路(通常是矽控整流器)和一個主電容
  1. 發電線圈輸出激磁信號(交流電),讓電流經過充電電路(整流器)將交流電轉為半波直流電對主電容充電。
  2. 觸發電路接收到點火正時訊號後(由發電線圈發出脈衝波到觸發電路),觸發電路會停止充電電路的運作讓電容放電(SCR連接接地線路),並迅速的讓電流流向低感應係數的點火線圈,這會讓一次線圈300~400伏特的電壓(由電容提供)經過變壓讓二次線圈產生4萬伏特高壓電對火星塞觸發點火
  3. 正時訊號停止後,充電電路將會重新連接(觸發電路停止運作,也就是SCR斷路),並再度對主電容充電。
  • 優點:AC-CDI點火系統結構簡單、價格便宜、使用方便
  • 缺點:發電機直接供電,電容器的電壓受發電機轉速影響較大,電容器在低速及高速狀態下充電能量不足,導致點火能量偏弱,容易造成冷車發動困難,高速性能下降等。
AC-CDI (Photo Credits)

DC-CDI(電容放電式蓄電池點火系統)
  • 使用(蓄)電瓶當作CDI輸入電源
  • 模組內最主要多了一個小型變壓器,它會將蓄電池12伏特的電壓升壓為300伏特左右向主電容器充電(CDI模組內部線路的複雜,整體成本和體積比AC-CDI多)
  • 發電線圈(發電機、發動機)減少一組高壓繞線(降低加工成本,但點火訊號仍由發電機提供)
  • 降低磁阻造成的引擎負載,達到更精準的點火正時(點火時間)
  • 改善點火不會因引擎轉速變化造成不穩之情形
  • 解決電容在低速及高速時充電能量不足的問題,許多中高階車種採用DC-CDI
DC-CDI (Photo Credits)

題外話補充
  • 電晶體點火系統裝置—點火信號觸發器
白金接點(breaker point)(半晶體); 磁波發電機(magnetic pulse generator); 金屬檢波(metal detection); 光學檢波(optical detection)。
  • ACG 因繞線不同,分為單相半波單相全波三相全波
  • 不同ACG也涎生出不同的點燈系統:AC 點燈DC 點燈

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