Nastaviteľný obvod CDI Spark Advance / Retard

V tomto príspevku sa dozvieme o jednoduchom obvode, ktorý umožňuje funkciu ručného nastavenia pre časovanie iskier CDI motocykla buď na dosiahnutie predstihu, oneskoreného zapaľovania alebo jednoducho normálneho časovaného zapaľovania.

Po komplexnej štúdii týkajúcej sa tohto predmetu sa mi zjavne podarilo navrhnúť tento okruh, ktorý môže použiť ktorýkoľvek vodič motocykla na dosiahnutie vyššej rýchlosti a palivovej účinnosti úpravou časovania zapaľovania motora vozidla podľa želania, v závislosti od jeho okamžitej rýchlosti.

Načasovanie zapaľovania

Všetci vieme, že načasovanie iskry zapaľovania generovanej vo vnútri motora vozidla je rozhodujúce z hľadiska jeho palivovej efektívnosti, životnosti motora a rýchlosti vozidla, nesprávne načasované iskry CDI môžu spôsobiť zle jazdiace vozidlo a naopak.

Odporúčaná doba zapálenia iskry vo vnútri spaľovacej komory je, keď je piest asi 10 stupňov po prekročení bodu TDC (horná úvrať). Snímacia cievka je naladená tak, aby to zodpovedalo a zakaždým, keď piest dosiahne tesne pred TDC, snímacia cievka spustí cievku CDI, aby vystrelila iskru, označovanú ako BTDC (pred hornou úvraťou).

Spaľovanie, ktoré sa vykonáva vyššie uvedeným procesom, všeobecne vedie k dobrej funkcii motora a emisiám.

Vyššie uvedené však funguje pekne, iba ak motor beží pri odporúčaných priemerných otáčkach, ale u motocyklov, ktoré sú určené na dosahovanie mimoriadnych rýchlostí, začne vyššie uvedená myšlienka zlyhávať a motocykel nebude môcť dosiahnuť stanovené vysoké otáčky.

Synchronizácia času iskry s rôznymi rýchlosťami

Stáva sa to preto, lebo pri vyšších rýchlostiach sa piest pohybuje oveľa rýchlejšie, ako to iskra zapaľovania dokáže predvídať. Aj keď obvod CDI inicializuje spúšťanie správne a snaží sa doplniť polohu piestu, kým sa iskra dokáže zapáliť pri sviečke, piest už prešiel oveľa pred TDC, čo vedie k nežiaducemu scenáru spaľovania motora. To zase vedie k neúčinnosti, ktorá bráni motoru dosiahnuť stanovené vyššie povolené limity rýchlosti.

Preto, aby sme opravili čas zapálenia zapaľovania, musíme mierne vystreliť zapaľovanie sviečok ovládaním mierne pokročilého spúšťača obvodu CDI a pri nižších rýchlostiach to treba jednoducho obrátiť a vypaľovanie je potrebné prednostne mierne spomaliť čo umožňuje optimálnu účinnosť motora vozidla.

Všetky tieto parametre si podrobne rozoberieme v nejakom inom článku, v súčasnosti by sme chceli analyzovať metódu, ktorá by nám umožnila dosiahnuť manuálne nastavenie časovania iskier zapaľovania buď na postup, spomalenie alebo normálnu prácu podľa rýchlosti motocykla.

Načasovanie vyzdvihnutia nemusí byť dostatočne spoľahlivé

Z vyššie uvedenej diskusie môžeme vyvodiť záver, že spúšť snímacej cievky sa nestáva spoľahlivou iba pre vysokorýchlostné motocykle a niektoré prostriedky na šírenie snímacieho signálu sa stávajú nevyhnutnými.

Normálne sa to deje pomocou mikrokontrolérov, snažil som sa dosiahnuť to isté pomocou bežných komponentov, zdá sa, že to vyzerá ako logicky uskutočniteľný dizajn, aj keď iba praktický test môže potvrdiť jeho použiteľnosť.

Návrh elektronického procesora CDI Advance Retard

S odkazom na vyššie uvedený návrh navrhovaného nastaviteľného obvodu predstihu a retardovaného časovača CDI, môžeme vidieť bežný obvod IC 555 a IC 4017, ktoré sú štandardne vybavené “ LED svetelný obvod prenasledovateľa režim.

IC 555 je nastavený ako astabilný prístroj, ktorý produkuje a napája hodinové impulzy na pin # 14 IC 4017, ktorý naopak reaguje na tieto impulzy a vytvára „skokovú“ vysokú logiku cez svoje výstupné pinouty počnúc od pinu č. 3 po pinu č. 11 a potom späť na pin # 3.

Na ľavej strane diagramu je vidieť pár NPN / PNP BJT, ktoré sú umiestnené tak, aby resetovali dva integrované obvody v reakcii na signály prijaté zo snímacej cievky motocyklov.

Signál snímacej cievky sa privádza na základňu NPN, čo vedie IC k resetovaniu a opätovnému spusteniu oscilácií, zakaždým, keď snímacia cievka zaznamená príslušnú zotrvačník dokončenú revolúciu.

Optimalizácia frekvencie IC 555

Teraz je frekvencia IC 555 nastavená tak, že v čase, keď snímacia cievka zistí jednu otáčku a resetuje IC, je 555 IC schopná produkovať asi 9 až 10 impulzov, čo umožňuje IC 4017 vykresliť vysoko až na svoj pin # 11 alebo aspoň po pinout # 9.

Vyššie uvedené je možné nastaviť pre otáčky zodpovedajúce voľnobežným otáčkam motocykla.

Znamená to, že počas voľnobežných otáčok by signály snímacej cievky umožňovali výstupom 4017 prechádzať takmer všetkými vývodmi až do jej resetovania späť na pin # 3.

Teraz sa však pokúsme nasimulovať, čo by sa stalo pri vyšších rýchlostiach.

Odozva pri vyššej rýchlosti vozidla

Pri vyšších rýchlostiach by snímacie signály produkovali rýchlejšie signály ako normálne nastavenie, čo by zase zabránilo tomu, aby IC 555 generoval stanovených 10 impulzov, takže teraz môže byť schopný generovať povedzme okolo 7 impulzov alebo 6 impulzov pri pri vyššej rýchlosti vozidla.

To by zase zabránilo IC 4017 v tom, aby umožnil všetok svoj výstup vysoký, namiesto toho by teraz bol schopný viesť iba po pin # 6 alebo pin # 5, po ktorom by snímač donútil IC resetovať.

Rozdelenie zotrvačníka na 10 postupných / spomalených divízií

Z vyššie uvedenej diskusie môžeme simulovať situáciu, keď pri voľnobežných otáčkach výstupy 4017 IC rozdeľujú rotáciu snímacieho zotrvačníka na 10 divízií, pričom spodné 3 alebo 4 pinoutové signály možno považovať za zodpovedajúce signálom, ktoré môžu byť vyskytujúce sa tesne pred skutočným signálom spustenia snímacej cievky, podobne by sa dala simulovať vysoká logika pinoutu na kolíku # 2,4,7, aby to boli signály, ktoré sa objavia tesne po tom, čo skutočné spustenie snímacej cievky uplynulo.

Preto môžeme predpokladať, že signály na spodných vývodoch IC 4017 „posúvajú“ skutočné snímacie signály.

Pretože resetovanie zo snímača tlačí IC 4017 vysoko na jeho pin # 3, dá sa predpokladať, že tento pinout zodpovedá bežnému „odporúčanému“ triggeru pickupu .... zatiaľ čo pinouty, ktoré nasledujú po pin # 3, to znamená dalo by sa predpokladať, že pinouts2,4,7 sú signály zodpovedajúce neskorým signálom alebo 'retardovaným' signálom, pokiaľ ide o skutočné spúšťacie spúšťače.

Ako nastaviť obvod

Na to najskôr potrebujeme poznať čas potrebný na vyzdvihnutie signálu na vygenerovanie jednotlivých alternatívnych impulzov.

Predpokladajme, že to zaznamenáte okolo 100 milisekúnd (ľubovoľná hodnota), z čoho by vyplývalo, že 555 IC musí produkovať impulzy na svojom kolíku # 3 rýchlosťou 100/9 = 11,11 ms.

Len čo je toto nastavené, môžeme približne predpokladať, že výstupy z 4017 budú produkovať vysokú logiku na všetkých jeho výstupoch, ktoré by postupne „ustupovali“, keď sa signály snímača stávajú čoraz rýchlejšími ako reakcia na rýchlosť vozidla.

To by vyvolalo ustupujúcu „vysokú“ logiku v spodných vývodoch IC 4017, preto by jazdec pri vyšších rýchlostiach dostal možnosť manuálne uchýliť sa k nižším sadám kolíkov na spustenie CDI cievky, ako je to znázornené na obrázku (pozri možnosti prepínača voliča).

Na obrázku vidíme selektorový prepínač, ktorým je možné zvoliť spúšťače pinout z IC 4017 IC na spustenie CDI cievky.

Ako je vysvetlené vyššie, nižšia sada ustupujúcich vysokých logík pinoutu po výbere by umožnila spustenie CDI cievky v predstihu a umožnila by tak jazdcovi dosiahnuť samočinne sa nastavujúce automatické vypaľovanie CDI cievky, musí sa to však zvoliť iba vtedy, keď vozidlo jazdí oveľa nad odporúčanú normálnu rýchlosť.

Rovnako, ak jazdec uvažuje o nižšej rýchlosti vozidla, môže prepnúť prepínač na výber možnosti „retardovaného“ časovania, ktorá je k dispozícii v kolíkoch hneď za kolíkom č. 3 IC 4017.

Počas odporúčaných normálnych rýchlostí sa môže motorkár rozhodnúť pre kolík č. 3 ako spúšťací výstup pre CDI, ktorý by umožnil vozidlu vychutnať si efektívnu jazdu pri daných normálnych rýchlostiach.

Vyššie uvedená teória predstihu / spomalenia časovania bola inšpirovaná vysvetlením, ktoré je vyjadrené v nasledujúcom videu:

Originálny odkaz na video, ktorý je možné sledovať na Youtube, je uvedený nižšie:

Ako urobiť vyššie uvedenú koncepciu automatizovanou

V nasledujúcej časti sa dozvieme spôsob upgradovania vyššie uvedeného konceptu na automatickú verziu pomocou stupňov tachometra a operačného zosilňovača. Tento nápad požadoval pán Mike a navrhol ho pán Abu-Hafss.

Technické špecifikácie

Zdravím vás!

Zaujímavé veci, v súčasnosti ukladám stopy na CAD a chcel by som to vyleptať na nejaké PCB, ale radšej by som nechal výber štandardu zálohy alebo retardáciu ponechanú na elektroniku ...

Som v tomto trochu nový, ale mám pocit, akoby som celkom dobre pochopil pojmy, ktoré hrám ...

moja otázka je, či existujú nejaké články o automatizácii predvoľby na základe otáčok motora? ach a zoznam dielov rôznych komponentov by bol okázalý ???

Ďakujem, Mike

Dizajn, autor: Abu-Hafss

Ahoj Swagatam

S odkazom na váš článok o posuňte dopredu, spomaľte zapaľovanie iskry CDI na zvýšenie účinnosti vysokorýchlostného motocykla , Dovoľujem si poznamenať, že som sa zatiaľ nestretol so žiadnou situáciou, v ktorej by sa vyžadoval RETARDÁCIA (alebo presnejšie MEŠKANIE) odpálenia iskier. Ako ste spomenuli, väčšinou bicykle (závodné bicykle) nepodávajú vysoké otáčky (zvyčajne nad 10 000 otáčok za minútu), takže je potrebné vopred vystreliť iskru. Mal som v mysli takmer rovnaký nápad, ale nemohol som fyzicky testovať.

Nasleduje môj navrhovaný doplnok k vášmu okruhu:

Na automatizáciu prepínania spaľovacej iskry medzi NORMAL a ADVANCE, a obvod tachometra možno použiť s niekoľkými ďalšími komponentmi. Voltmetr obvodu otáčkomera je odstránený a výstup je privádzaný do kolíka č. 2 IC LM741, ktorý sa používa ako komparátor. Na kolíku č. 3 je priradené referenčné napätie 10 V. Obvod otáčkomera je navrhnutý tak, aby poskytoval výstup 1 V proti 1 000 ot./min., Takže 10 V zodpovedá 10 000 ot./min. Keď sú otáčky väčšie ako 10 000, pin # 2 má viac ako 10 V, a preto výstup 741 klesá (nula).

Tento výstup je pripojený k základni T2, preto nízky výkon prepne na T2. Ak sú otáčky pod 10 000, výstup stúpa a tým pádom sa T2 vypne. Súčasne T4, ktorý je nakonfigurovaný ako signálny invertor, invertuje výstup na nízku hodnotu a ten je pripojený k základni T3, preto je T3 zapnutý.

S pozdravom

Abu-Hafss