Afstelbare CDI Spark Advance / Retard Circuit

In dit bericht zullen we leren over een eenvoudig circuit dat een handmatige instelfunctie mogelijk maakt voor de vonktiming van de CDI van een motorfiets om ofwel een vervroegde ontsteking, een vertraagde ontsteking of gewoon een normaal getimede ontsteking te bereiken.

Na een uitgebreide studie over dit onderwerp was ik blijkbaar succesvol in het ontwerpen van dit circuit dat door elke motorrijder kan worden gebruikt om een ​​hogere snelheid en brandstofefficiëntie te bereiken door het ontstekingstijdstip van de motor van het voertuig naar wens aan te passen, afhankelijk van de momentane snelheid.

Ontstekingsvonk timing

We weten allemaal dat de timing van de ontstekingsvonk die in de motor van een voertuig wordt gegenereerd, cruciaal is in termen van brandstofefficiëntie, levensduur van de motor en de snelheid van het voertuig, verkeerd getimede CDI-vonken kunnen een slecht lopend voertuig produceren en vice versa.

De aanbevolen ontstekingstijd voor de vonk in de verbrandingskamer is wanneer de zuiger ongeveer 10 graden is nadat deze het BDP-punt (Top Dead Center) heeft gepasseerd. De pickup-spoel is hierop afgestemd en elke keer dat de zuiger net voor het BDP komt, activeert de pick-upspoel de CDI-spoel om de vonk af te vuren, genaamd BTDC (vóór het bovenste dode punt.

De verbranding die met het bovenstaande proces wordt gedaan, levert over het algemeen een goede werking van de motor en emissies op.

Het bovenstaande werkt echter alleen goed zolang de motor met een bepaalde aanbevolen gemiddelde snelheid draait, maar voor motorfietsen die zijn ontworpen om buitengewone snelheden te halen, begint het bovenstaande idee niet goed te werken en wordt de motorfiets verhinderd de gespecificeerde hoge snelheden te halen.

Vonktijd synchroniseren met verschillende snelheden

Dit gebeurt omdat bij hogere snelheden de zuiger veel sneller beweegt dan de ontstekingsvonk erop kan anticiperen. Hoewel het CDI-circuit de activering correct initieert en probeert de zuigerpositie aan te vullen, heeft de zuiger tegen de tijd dat de vonk kan ontbranden bij de bougie, de zuiger al ver voor het BDP afgelegd, waardoor een ongewenst verbrandingsscenario voor de motor ontstaat. Dit resulteert op zijn beurt in inefficiënties, waardoor de motor zijn gespecificeerde hogere snelheidslimieten niet kan halen.

Om de ontstekingstijd te corrigeren, moeten we het ontsteken van de bougie iets vervroegen door een iets geavanceerde trigger voor het CDI-circuit te bedienen, en voor lagere snelheden moet dit gewoon worden omgekeerd en moet het ontsteken bij voorkeur iets worden vertraagd voor waardoor een optimale efficiëntie voor de voertuigmotor mogelijk is.

We zullen al deze parameters uitvoerig bespreken in een ander artikel, op dit moment zouden we de methode willen analyseren die ons in staat zou stellen om de timing van de ontstekingsvonk handmatig aan te passen, hetzij om vooruit te gaan, te vertragen of normaal te werken volgens de snelheid. van de motor.

De ophaaltijd is mogelijk niet betrouwbaar genoeg

Uit de bovenstaande bespreking kunnen we concluderen dat de trekker van de opneemspoel niet alleen betrouwbaar wordt voor motorfietsen met hoge snelheid, en dat een of andere manier om het opneemsignaal vooruit te bewegen noodzakelijk wordt.

Normaal gesproken wordt dit gedaan met behulp van microcontrollers, ik heb geprobeerd hetzelfde te bereiken met gewone componenten, blijkbaar lijkt het een logisch haalbaar ontwerp te zijn, hoewel alleen een praktische test de bruikbaarheid kan bevestigen.

Het ontwerpen van een elektronische CDI geavanceerde vertragingsprocessor

Verwijzend naar het bovenstaande ontwerp van het voorgestelde instelbare CDI-vonkvervroegings- en retardtimercircuit, kunnen we een gewone IC 555 en een IC 4017-circuit zien die in een standaard zijn opgetuigd ' LED-chaser-lichtcircuit 'modus.

De IC 555 is ingesteld als een astabiel die klokpulsen produceert en levert aan pin # 14 van de IC 4017, die op zijn beurt reageert op deze pulsen en een 'springende' hoge logica produceert over zijn output pinouts, beginnend bij pin # 3 tot pin # 11 en dan terug naar pin # 3.

Een paar NPN / PNP BJT's zijn te zien aan de linkerkant van het diagram, deze zijn gepositioneerd om de twee IC's te resetten in reactie op de signalen die worden ontvangen van de motorrijderspoel.

Het signaal van de opneemspoelsignaal wordt naar de basis van de NPN gestuurd, wat de IC's ertoe aanzet de oscillaties te resetten en opnieuw te starten, elke keer dat de opneemspoel een voltooide omwenteling detecteert door het bijbehorende vliegwiel.

Optimalisatie van de IC 555-frequentie

Nu wordt de frequentie van de IC 555 zodanig aangepast dat tegen de tijd dat de pick-upspoel één omwenteling detecteert en de IC's reset, de 555 IC ongeveer 9 tot 10 pulsen kan produceren waardoor de IC 4017 een high kan geven tot aan pin # 11 of in ieder geval tot en met pinout # 9.

Het bovenstaande kan worden ingesteld voor omwentelingen die overeenkomen met het stationair toerental van de motorfiets.

Het betekent dat tijdens stationaire snelheden de signalen van de pickup-spoels de 4017-uitgangen door bijna alle pinouts zouden kunnen laten gaan totdat ze teruggezet worden naar pin # 3.

Laten we nu echter proberen te simuleren wat er zou gebeuren bij hogere snelheden.

Reactie bij hogere voertuigsnelheid

Bij hogere snelheden zouden de opneemsignalen snellere signalen produceren dan de normale instelling, en dat zou op zijn beurt voorkomen dat de IC 555 de voorgeschreven 10 pulsen genereert, dus het zou nu in staat kunnen zijn om bijvoorbeeld ongeveer 7 pulsen of 6 pulsen op een gegeven moment te genereren. gezien een hogere snelheid van het voertuig.

Dit zou op zijn beurt voorkomen dat de IC 4017 zijn volledige output mogelijk maakt om hoog te zijn, in plaats daarvan zou hij nu alleen tot pin # 6 of pin # 5 kunnen geleiden, waarna de pickup de IC zou dwingen te resetten.

Het vliegwiel verdelen in 10 vooruit- / vertragingsverdelingen

Uit de bovenstaande bespreking kunnen we een situatie simuleren waarin bij stationair toerental de uitgangen van de 4017 IC de rotatie van het vliegwiel van de pick-up verdelen in 10 divisies, waarbij de onderste 3 of 4 pinout-signalen kunnen worden beschouwd als corresponderend met de signalen die kunnen worden optredend net voor het feitelijke triggersignaal van de opneemspoel, op dezelfde manier zou de pinout hoge logica op pin # 2,4,7 kunnen worden gesimuleerd als de signalen die verschijnen net nadat de feitelijke triggerspoel voorbij is.

Daarom kunnen we aannemen dat de signalen op de onderste pinouts van de IC 4017 de daadwerkelijke opneemsignalen 'voortbewegen'.

Omdat het resetten vanaf de pickup de IC 4017 hoog naar pin # 3 duwt, kan worden aangenomen dat deze pinout overeenkomt met de normale 'aanbevolen' trigger van de pickup ... terwijl de pinouts die volgen op pin # 3, dat wil zeggen de pinouts2, 4, 7 kunnen worden verondersteld de signalen te zijn die overeenkomen met de late signalen of de 'vertraagde' signalen, met betrekking tot de feitelijke pickup-triggers.

Hoe het circuit te installeren

Hiervoor moeten we eerst de tijd weten die het pickup-signaal nodig heeft om elke alternerende pulsen te genereren.

Stel dat je het opneemt als ongeveer 100 milliseconde (een willekeurige waarde), dan zou dit betekenen dat de 555 IC pulsen moet produceren op pin # 3 met een snelheid van 100/9 = 11,11 ms.

Als dit eenmaal is ingesteld, kunnen we er ongeveer vanuit gaan dat de uitgangen van de 4017 hoge logica produceren over al zijn uitgangen, die geleidelijk zouden 'verdwijnen' naarmate de opneemsignalen sneller en sneller worden als reactie op de snelheid van het voertuig.

Dit zou een teruglopende 'hoge' logica veroorzaken over de onderste pinouts van de IC 4017, daarom zou de berijder bij hogere snelheden de mogelijkheid krijgen om handmatig zijn toevlucht te nemen tot de lagere sets pinnen om de CDI-spoel te activeren, zoals weergegeven in het diagram (zie keuzeschakelaar opties).

In de figuur zien we een keuzeschakelaar die kan worden gebruikt voor het selecteren van de pinout-triggers van de IC 4017 IC voor het triggeren van de CDI-spoel.

Zoals hierboven uitgelegd, zou de lagere set van teruglopende pinout hoge logica, eenmaal geselecteerd, een vervroegde triggering van de CDI-spoel mogelijk maken en zo de berijder in staat stellen om een ​​zelfinstellende automatische vervroeging van de CDI-spoel te bereiken, maar dit moet alleen worden geselecteerd wanneer de voertuig rijdt veel boven de aanbevolen normale snelheid.

Als de berijder een lagere snelheid voor het voertuig overweegt, kan hij op dezelfde manier de schakelaar omdraaien om de 'retarded' timingoptie te selecteren, beschikbaar over de pinouts die zich net na pin # 3 van de IC 4017 bevinden.

Tijdens de aanbevolen normale snelheden kan de fietser kiezen voor pin # 3 als de trigger-uitgang voor de CDI, waardoor het voertuig kan genieten van een efficiënte rit bij de gegeven normale snelheden.

De bovenstaande theorie van vooruit- / vertragings-timing is geïnspireerd op de uitleg zoals verwoord in de volgende video:

De originele videolink die op Youtube kan worden bekeken, wordt hieronder gegeven:

Hoe het bovenstaande concept geautomatiseerd te maken

In de volgende sectie leren we de methode om het bovenstaande concept te upgraden naar een automatische versie met behulp van een toerenteller en een opamp-circuittrappen. Het idee werd aangevraagd door de heer Mike en ontworpen door de heer Abu-Hafss.

Technische specificaties

Groeten!

Interessante dingen hier, ik leg momenteel sporen op CAD aan en zou dit graag op een PCB willen etsen, maar ik zou liever de selectie van geavanceerde standaard of retard hebben overgelaten aan elektronica ...

Ik ben hier een beetje nieuw in, maar heb het gevoel dat ik een redelijk goed begrip heb van de concepten die spelen ...

mijn vraag is, zijn er artikelen die u heeft over het automatiseren van de voorselectie op basis van het motortoerental? oh en een stuklijst van de verschillende componenten zou spectaculair zijn ???

Bedankt, Mike

Het ontwerp, door Abu-Hafss

Hallo Swagatam

Verwijzend naar uw artikel over vooraf, vertraagde ontstekingsvonk CDI voor het verbeteren van de efficiëntie van motorfietsen bij hoge snelheden , Zou ik willen opmerken dat ik nog geen situatie ben tegengekomen waarin VERTRAGING (of beter gezegd VERTRAGING) van het afvuren van de vonken vereist is. Zoals je al zei, presteren meestal fietsen (racefietsen) niet bij hoge toeren (meestal boven de 10.000 toeren), dus het is vereist dat de vonk vooraf wordt afgevuurd. Ik had bijna hetzelfde idee in mijn hoofd, maar kon fysiek niet testen.

Hieronder volgt mijn voorgestelde toevoeging aan uw circuit:

Om het schakelen van de ontstekingsvonk tussen NORMAAL en GEAVANCEERD te automatiseren, a toerenteller circuit kan worden gebruikt met nog een paar componenten. De voltmeter van het tachometerschakeling wordt verwijderd en de output wordt ingevoerd in pin # 2 van IC LM741 die als comparator wordt gebruikt. Een referentiespanning van 10V wordt toegewezen aan pin # 3. Het toerentellercircuit is ontworpen om 1V-uitvoer te geven tegen 1000 RPM, dus 10V verwijst naar 10.000 RPM. Wanneer het toerental hoger is dan 10.000, heeft pin # 2 meer dan 10V en daarom wordt de output van 741 laag (nul).

Deze uitgang is verbonden met de basis van T2 en daarom schakelt de lage uitgang op T2. Als het toerental lager is dan 10.000, wordt de output hoog en schakelt T2 uit. Tegelijkertijd keert T4, die is geconfigureerd als signaalomvormer, de uitgang om naar laag en wordt deze verbonden met de basis van T3, dus wordt T3 ingeschakeld.

vriendelijke groeten

Abu-Hafss