常见摩托车CDI点火器原理和电路.pdf

常见常见摩托车摩托车 CDICDICDICDI 点火器点火器原理和电路原理和电路 摩托车 CDI 点火器 因线路简单 可靠 在摩托车发动机点火系统中被大量采 用 可能有人认为只有低档摩托车才用 CDI 点火系统 其实有许多高档摩托车 也使用 CDI 点火器 尤其是越野摩托车都使用 CDI 点火系统 这种点火器不会 因蓄电池没电或损坏 而影响发动机的正常运转 有很多 CDI 点火器的科技含 量是很高的 且电子线路相当复杂 所以说 CDI点火器是一个繁简不一的庞大 家 族 为了防止 CDI 点火器内的电子线路及电子元件因受到潮湿或震动而出现故障 多用树脂胶封固 要分解剖析 CDI 点火器内部的电子线路有一定的困难 所以 有些人并不了解内部的电子线路工作原理 虽然 CDI 点火器都是利用电容器充 放电原理 使点火线圈感应产生高压电火花 来点燃发动机缸内的可燃混合气体 的 但是 CDI 点火器内的电子线路却是各种各样 有些 CDI 点火器的外部接线 一样或类似 可 CDI 点火器内的电子线路却不一定相同 有的甚至相差甚远 我多年来剖析了大量 CDI 点火器 依据实物测绘出了多种 CDI 点火器电路图 也依据分析的电路原理图修复过各种 CDI 点火器 同时也按照剖析的电路图制 作过 CDI 点火器 有时是为验证所测绘出的电路图的正确性 为了使广大摩友 深入了解各种 CDI 点火器的工作原理和特点 以便在维修实践中能灵活选用或 代换 下面我将多年剖析积累的各种 CDI 点火器电路介绍给大家 CDI 点火器 按触发方式可分为自触发和它触发两种 按触发脉冲工作方式可分为正触发和负 触发两种 一 自触发式 CDI 点火器 自触发式 CDI 点火器是用一个点火电源线圈充电兼触发的 CDI 点火器 一般是 线圈输出交流电的正脉冲给电容器充电 输出的负脉冲去触发可控硅导通 使被 充电的电容器通过点火线圈放电来产生电火花 图 1 是 WD2 型自触发式 CDI 点 火系统的接线图 图 2 是 WD2 型自触发式点火器剖析的电路原理图 济南轻骑 QM50Q D 型 轻骑木兰 50 等摩托车采用的就是这种 CDI 点火器 实践中还发 现有些轻骑系列摩托车虽然使用的是 WD2 型 CDI 点火器 但所用的引线颜色与 图 2 的不同 图 2 中的白色线他们用的是白 红线 图 2 中蓝色线他们用的是蓝 红色线 其余引颜线色与图 2 所标线色相同 值得注意的是图 2 中的充电触发线 圈是有搭铁接地端的 而点火线圈的初级线圈是没有搭铁接地端的 如图 2 所示 的蓝色线是不搭铁接地的 否则 如果蓝色线接地 当线圈输出交流电负半周时 负脉冲触发信号电流经线圈 b 端可直接经过蓝色线和图 2 中的二极管 VD2 到线 圈的 a 端 从而出现短路 使得可控硅 SCR 触发极电路没有触发电流 可控硅 SCR 就不能被触发导通 点火器也就不能正常工作 图 3 是 CD501 型自触发式点火系统接线图 图 4 是 CD501 型自触发式 CDI 点火 器剖析的电路原理图 也有的轻骑 QM50Q D 型 轻骑木兰 50 型等摩托车采用 这种 CDI 点火器 图 4 与图 2 的区别是图 4 中的点火电源充电触发线圈是没有 搭铁接地端的 而点火线圈初级 次极是有接地端的 否则 如果充电触发线圈 有接地端 同样会使线圈输出的交流电负半周脉冲直接经过 b 端到地 经过 d 端黑色线和图 4 中的二极管 VD2 到白色线 线圈的 a 端而短路 使得可控硅 SCR 的触发极回路得不到触发电流 使得可控硅 SCR 无法导通 通过上面所述 图 2 与图 4 这两种点火系统中的 CDI 点火器 点火充电触发线圈和点火线圈是不能 直接互换的 铃木 FA50 型摩托车也采用图 4 这种点火器电路 但所用的线色与图 4 所标的线 色不同 FA50 型摩托车 CDI 点火器的线色是图 4 中的 a 端用黑 红色线 b 端用 红 黑色线 c 端用黑 黄色线 d 端用黑 白色线搭铁接地 国产玉河 50 型也采用 图 4 点火器电路 线色是图 4 中的 a 端用蓝色线 b 端用红色线 c 端用绿色线 d端用黑色线搭铁接地 铃木TR125型摩托车采用的点火器电路与图4基本相同 与图 4 不同的是采用的 CDI点火器不是图 4 的四线制 而是五线制 CDI点火器 多用一根独立的熄火线接点火开关 TR125 型 CDI 点火器电路比图 4 CD501 型 点火器电路多用了一个二极管 VD5 见图 4 中的虚线框部分电路 在二极管的 阴极引出一根黑 黄色线接点火开关 TR125 型 CDI 点火器的引线颜色是把图 4 中的 c 端用白 蓝色线接点火线圈 黑 黄色线接点火开关 其余引线颜色与铃木 FA50 型点火器引线颜色相同 FA50 型车可直接使用 TR125 型车上的点火器和 点火线圈 TR125 型车也可用 FA50 型车上的点火线圈 如使用 FA50 点火器时 只要将 TR125 车上的黑 黄色线改接到黑 红线上即可 铃木系列摩托车有很多车 型的点火系统 用的是将图 4 中的 CD501 型自触发式 CDI 点火器电路与点火线 圈组合制成一体 只从组合点火器引出 a b 两个端子 点火线圈的初级和次极 的一端接在一起 并一起焊接在铁芯上 A 端用黑 红色引线 b 端用红 黑色引 线 地线用外露的铁芯搭铁接地 如铃木 TS50 型 铃木 AG50 型等摩托车就是 采用的这种点火器 铃木系列摩托车还大量使用图 5 的自触发 CDI 点火器电路 多是将 CDI 点火器 与点火线圈 B 组合制成一体 只在 a 端引出一个插接片 用黑 红色线与充电触 发线圈的一端相接 黑 红线也同时接着点火开关 在组合点火器的内部 CDI 点 火器的地线和点火线圈的地线直接与铁芯焊接 当用螺丝穿过组合点火器外露的 铁芯孔与车架固定时 也就搭铁接地了 所以说固定组合点火器时 一定要固定 在金属车架上 并要可靠搭铁才能接地良好 否则 该点火器将无法正常工作 按图 5 制成的组合点火器接线简单 受到很多维修者的欢迎 这种组合点火器 当变通使用时应用范围很广泛 不管是自触发式点火系统 还是它触发式点火系 统 只要是点火电源线圈有搭铁接地端或经改装后 使点火电源线圈有一端搭铁 接地的 一般都能用该组合点火器代换 当然这种组合点火器不是万能的 实践 中发现有些车型的发动机会出现点火过早的现象 提醒摩友要注意图 2 图 4 图 5 电路的细微差别 有些人往往不太注意这三种 点火器电路的差异 而是将它们混为一谈 造成原理不清或在维修代换元件时失 败 图 6 是铃木车型采用的另一种自触发式负触发 CDI 点火器电路图 从外部接线 和线色看与上述点火器没有什么区别 但是点火器内部的电路原理是不同的 图 6 所示 CDI 点火器电路同样是利用交流电的负半周脉冲去触发可控硅 SCR1 不 同的是不是直接利用负半周脉冲去触发 SCR1 而是利用交流电负脉冲先向电容 器 C2 充电 当负脉冲变化到零时 利用 C2 的放电电流去触发 SCR1 较上述 CDI 点火触发信号约晚半个周期的时间 所以我将这种点火器的触发方式归到 负触发点火器 类 其触发线路工作原理是当点火充电触发线圈输出负半周时 负脉冲从线圈的 b 端 R4 C2 R3 VD2 线圈 a 端 同时还有部分电流从 线圈的 b 端 R2 VD2 线圈的 a 端 起到分流作用 避免因发动机转速过高时 触发电压过高反向击穿损坏可控硅 SCR1 的控制极 此时单向可控硅 SCR1 控制 极受到的是反向电压 SCR1 是不会被触发导通的 当交流电负脉冲过零点时 电容器 C2 开始放电 使可控硅 SCR1 的控制极受到正向电压而导通 其电容器 C2 的放电回路是 C2 正 SCR1 控制极 SCR1 阴极 R2 R3 C2 负 R4 在 C2 放电时有分流作用 防止 SCR1 控制极的正向电流过大而损坏 R4 在 C2 充 电时有限流作用 图 6 电路中还设计有可控硅 SCR1 控制极保护电路 可控硅 SCR1 的控制极的保护电路是由可控硅 SCR2 稳压二极管 DW 电阻器 R1 和二 极管 VD2 组成 工作原理是当交流电负半周电压超过 DW 稳压值时 实测稳压 值是 16 5V DW 反向导通 有电流经过 R1 R1 两端产生的压降 可使可控 硅 SCR2 的控制极受到正向触发电压而导通 将交流电的负半周短路泄流 可避 免 SCR1 的控制极受到过高的反向电压而击穿损坏 R1 同时是稳压管的限流电 阻 从图 6 可以看出该装置的另外一个特点就是点火开关闭合点火 否则 交流 电的负半周脉冲将没有触发信号回路 点火器是无法工作的 如果将 b 端的红 黑色线直接搭铁接地 并将点火开关接到 a 端的黑 红色线上也可实现改装成开 关闭合熄火的形式 二 它触发式 CDI 点火器 它触发式 CDI 点火器是利用单独的触发线圈组合 转速传感器 发出的脉冲信 号 去正时地触发可控硅导通被充电的电容器的回路 使被充电的电容器通过点 火线圈放电 使得点火线圈产生互感高压电火花 当然交流 AC CDI 点火器还要 有单独的点火电源线圈组合 为电容器充电 图 7 所示是典型的它触发式 DCI 点火器 本田系列摩托车多采用这种点火器 国内最早使用于嘉陵 JH70 型摩托 车上 所以有人叫它 70 点火器 实际上本田系列的很多摩托车都使用这种点 火器 本田车上使的该种点火器的引线颜色 一般为 a 端用黑 红色线 b 端用绿 色线搭铁接地 c 端用蓝 黄色线 d 端用黑 白色线 e 端用黑 黄色线 图 7 所示 的点火器从引线数量上来分它属于五线制它触发 CDI 点火器 实践中发现本田 系列摩托车也有采用六线制它触发 CDI 点火器的 这种点火器触发线圈没有接 地端 为了接地更加可靠 而是用绿 白色线将触发线圈的地线引入点火器内部 与地线相接 如本田 CBX125 本田 CH250 俗称大船儿 等摩托车 这些车型 的 CDI 点火器可以在外部稍加改动点火系统的电路就可与图 7 的点火器互换 有些雅马哈系列车型使用的是四线制它触发 CDI 点火器 如一些雅马哈 50 型踏 板摩托车的点火器 在点火器内部省掉了二极管 VD4 所以也就没有了专用的 熄火线 变为四线制点火器了 点火开关线直接接在点火电源线圈的 a 端的黑 红线上 雅马哈系列车型的 CDI 点火器 一般 a 端用黑 红色线 也有的用黑 白 色线 b 端用黑色线搭铁接地 c 端用白 红色线 e 端用橙色线 我曾经剖析过 一个雅马哈 50 型踏板车标有 25L MO 50609 字样点火器 就是这样的电路 雅马哈也有五线制的它触发 CDI 点火器 a 端用黑 红色线 b 端用黑色线 d 用 黑 白色线 c 端用白 红色线 d 端用黑 白色线 e 端用橙色线 据我的观察雅马 哈的点火器和引线颜色较多变 有时单凭看线色很难判断其引线的功能 这些它 触发 CDI 点火器如能确定引线的功能都能互换 后面我会谈到雅马哈系列车型 采用的特殊 CDI 点火器 图 8 是意大利畏司帕 Vpspa 200 型摩托车它触发 CDI 点火器电路 我们可以从图 8 看出与图 7 的区别 两者只是选用的电子元件参数 略有不同 还有就是图 8 比图 7 省略了一些电子元件 如图 7 中的二极管 VD2 VD3 C2 在图 8 中是没有的 图 8 与图 7 电路的基本工作原理相同 经实验两 者的 CDI 点火器完全可以代换 意大利使用的它触发 CDI 点火器往往与点火线 圈组合制成一体 如阿普利亚 Aprilia50 型 畏司帕 Vespa 系列车型 图 9 是国 产的路桥三鑫它触发 CDI 组合点火器电路 西湖 XH90 型等摩托车采用这种组 合点火器 图 9 与图 7 电路基本原理也相同 完全可以互换 图 9 的特点是点火 线圈的磁耦合回路用的是铁氧体磁芯 用铁氧体磁芯代替了传统的硅钢片铁芯 点火线圈的线框用绝缘较高的注塑圆柱体 圆柱体的轴向有一圆孔 孔内插有圆 形铁氧体磁棒 作为导磁回路的磁芯 为了降低匝间的电压 防止匝间绝缘被高 压击穿短路 在圆柱体的表面设有 12 个圆环线槽用来绕线圈 铁氧体磁芯与硅 钢片铁芯比较 其优点是 高频特性好 导磁率高 绝缘性能佳 可减少高频 涡流损失 重量轻 缺点是 低频特性差 本身脆弱 易折断 顺便说一 下 还有许多类似图 7 的 CDI 点火器 电路中没有 C3 这个电容器或省略了一 些其它电子元件 尤其是一些低成本的 CDI 点火器 电路很简单 适用于自触 发和它触发的 CDI 点火器 图 10 和图 11 是一种同时能适用自触发式和它触发式点火系统的 CDI 点火器的 电路图 在它触发点火系统中将充电线圈两端接在图中的 a 端和 b 端 并将触发 线圈两端接在图中的 b 端和 c 端 b 端是两线圈的公共端 是搭铁接地的 这样 CDI 点火器就工作在它出发状态 工作在它触发状态下 与 f 端是否搭铁接地无 关 这时图 10 和图 11 的 CDI 接线方式都能正常工作 在自触发式点火系统中 将图中点火触发线圈两端接在 a 端和 b 端 CDI 点火器 就工作在自触发状态 从电路结构和原理分析图 10 图 11 这两张图与图 4 自触 发 CDI 点火器并无多大区别 只是为同时满足它触发式和自触发式电路要求的 需要 调整了有关电子元件的参数 且增加了二极管 VD5 VD6 来延长点火时 间 力图提高点火性能 我在自触发 CDI 点火器中谈到过 自触发式 CDI 点火 器的电路结构与点火充电触发线圈和点火线圈的接线方式有关 同样该点火器也 有这个问题 图 10 的 CDI 点火器电路图适用于点火充电触发线圈有接地端的 但图中的 f 端 是不能接地的 否则 当 DCI 工作在自触发状态下 点火触发线圈输出的负半 周脉冲信号将从线圈的地线经过 f 端 VD3 线圈 a 端而短路 没有触发脉冲信 号进入触发线路 去触发可控硅 SCR 使其导通 图 11 的 CDI 点火器适用于点火 线圈没有接地端的 f 端必须接地 否则 当 CDI 工作在自触发状态下 点火触 发线圈输出的正半周脉冲将没有向电容器 C1 充电的回路 不要将这两种自触发 状态下的 CDI 点火器接线方式混为一谈 三 附带有其它功能的 CDI 点火器 有很多 CDI 点火器还附带有其它功能 如有些 CDI 点火器附带有排气控制系统 防止误操作的保护系统 当空挡开关 侧支开关 离合器开关不在正常位置时 不能启动发动机 机油开关保护系统 当润滑油回路出现故障时 停止发动机 的运转 图12 是本田 C50 型等摩托车它触发式 CDI点火器的引脚排列图 图 13 是其 CDI 点火器电路原理图 从电路图我们可以看出 当润滑油因油压过低时 机油开关将闭合 使点火充电线圈输出短路 CDI 点火器将停止工作 从图 13 的电路图可以看出该点火器电路的工作原理与别的它触发 CDI 没有什么区别 而且从图 12 还可以看出其引脚排列也一样 所以说这种点火器可以与其它 CDI 点火器互换 当然互换后将失去附带的功能 四 特殊型它触发式 CDI 点火器 1 它触发式负半周充电 CDI 点火器 图 14 是天津天利航空机电有限公司生产的组合点火器电路图 是一种它触发式 负半周充电 CDI 点火器 川野 100 型正三轮摩托车采用这种点火器 从线色和 其他方面分析来看 这种点火器可能是仿意大利的产品 与常见的日本或仿日本 点火器不同 电容器充电工作原理如图 14 所示 当点火线圈输出正半周时 因 二极管 VD2 VD3 的反向隔离作用没有形成向电容器 C 充电的充电回路 只有 在点火线圈输出负半周时 才能向电容器 C 充电 充电回路是点火线圈的接地 端 C 白色线 电阻器 R2 二极管 VD3 VD2 电容器 C 线圈 b 端蓝色线 触发电路工作原理是 当触发线圈输出正半周时 正脉冲触发信号 a 端黑色线 可控硅 SCR 的控制极 可控硅 SCR 阴极 b 端的蓝色线 点火线圈的 c 端 触发线圈的地线 形成触发信号回路 触发可控硅 SCR1 导通 R1 是分流电 阻 可避免 SCR 控制极电流过大而损坏 电容器 C 放电回路 电容器 C 正极 B 初级线圈 SCR 阳极 SCR 阴极 电容器 C 负极 形成放电回路 电容 器瞬间放电 大电流通过 B 的初级线圈 在 B 的次级线圈两端感应产生高压电 火花 二极管 VD1 有续流作用 所以也叫续流二极管 可延长电火花时间 同 时可防止 SCR 截止电流时 初级线圈产生的自感高压击穿线圈绝缘造成线圈匝 间短路 图 14 所示 该 CDI 点火器损坏后 可用其它 CDI 点火器代换 2 负触发的它触发式 CDI 点火器 图 15 是负触发的它触发式 CDI 点火器电路图 建设 雅马哈 JY55 型及一些雅马 哈系列摩托车采用这种点火器电路 我们从图 15 电路图可以看出 当点火线圈 输出交流电正半周时 可经二极管 VD1 向电容器 C1 充电 同时交流电正半周 可经二极管 VD2 整流输出直流电 并由限流电阻器 R1 和稳压二极管 DW 组成 的并联式稳压电路进行稳压 C5 是直流电的滤波电容器 在触发脉冲信号未到 来时 三极管 VT 9014 在稳定的直流电源作用下始终是饱和导通的 短路了 可控硅 SCR1 的控制极 保证了可控硅截止的可靠性 使电容器 C1 能正常充电 R5 是三极管 VT 的集电极电阻 同时也是 SCR 控制极的限流电阻 R4 是三极管 VT 的基极电阻 当触发线圈输出正半周脉冲信号时 因二极管 VD3 的隔离作用 不会对触发电路产生作用 为更加可靠加了二极管 VD3 就是没有 VD3 也不会 使三极管脱离饱和状态 当触发线圈输出负脉冲信号时 负脉冲信号可以使三 极管 VT 截止状态 使电路构成回路 触发线圈经过地线 VD4 R3 和 C3 组 成的微分电路 R2 VD3 红 白色线形成回路 二极管 VD4 的正向压降 约 1 4V 使得三极管 VT 的发射极电位高于基极电位而截止 此时稳压电路输出的 直流电压就可通过电阻器 R5 到可控硅 SCR1 的控制极 而使可控硅 SCR1 导通 被充电的电容器 C1 通过点火线圈放电 由于同一厂家 同一时间生产的同一型 号的半导体电子元件参数的分散性 及半导体电子元件各种参数的热不稳定性 会造成可控硅触发导通时 所需要的触发电压电流的不一致 为了使可控硅 SCR1 导通时所需要电压电流参数的一致 所以图 15 的电路中设计有稳压电路 为三极管提供一个基准电压 实测稳压输出为 6V 触发信号电压是随着发动机 的转速的增高而升高的 触发电压的升高可提前高于三极管的基准电压 而使可 控硅 SCR1 提前导通 达到自动进角的目的 C3 加速三极管 VT 截止的作用 C2 有防止 SCR1 控制极受到杂波的影响而误导通的作用 C4 有防止三极管 VT 受 到杂波的影响而误截止的作用 通过采取这些电路的设计 力图排除干扰 SCR1 的其它因素 避免发动机点火自动进角的不规律性