模型汽油机电子点火DC CDI 一o style.doc

模型汽油机电子点火DC CDI 一 o style 模型汽油机电子点火DC-CDI(一) 2009年06月03日 　　模型汽油机电子点火DC-CDI（一） 一个模友的呕心沥血杰作 编者按： 2008.7应《航空模型》编辑之邀，经历了3个多月的辛劳，完成7000字的《模型汽油机电子点火DC-CDI》，经《航空模型》编辑确认采用计划于2009年4～5月登载，无奈被其大忽悠了。 　　本文登载时经过少量修改，作者无意冒犯、贬低国内的厂商，请勿对号入座。 　　模型汽油机电子点火DC-CDI 　　国产的模型用二冲程汽油机（以下简称汽油机），以其比甲醇机优越的稳定性、低怠速、便宜价格、低成本飞行，在高油价、高通胀的当今，已为国内大模型爱好者越来越多的采用。特别是近二年，国内汽油机的生产厂家，如雨后春笋般层出不穷。但国产汽油机，在最大输出功率、油门相应、工作稳定性等方面，与进口的同类型汽油机相比还存在不小的差距，这里面除设计和生产工艺的差别，作为汽油机必需点火装置――DC-CDI是影响国产汽油机性能的主要瓶颈。 　　CDI是电容放电式电子点火器的简称（电感放电式电子点火器简称TCI，由于其体积大、重量重，在模型汽油机应用上受限。），其技术由摩托车汽油机发展而来。在国内，众多的摩托车厂家早已娴熟的掌握了该技术。但模型用汽油机DC-CDI因其产量小、要求特别，摩托车用DC-CDI又不能直接用于模型用汽油机，故成了大厂“看不上”，小厂“干不好”的“简单”电子产品。即使国内个别 “作坊”的产品虽能使用，但在稳定性、抗干扰、点火正时等依然存在一些问题，模型汽油机DC-CDI产品更没有几个通过相关认证机构的认证。 　　一、 CDI点火的原理简述： 　　早期的CDI点火系统入图1，是由磁电机上的充电线圈L1产生感应电动势，经二极管D整流后，向电容器C充电，但飞轮经过点火触发线圈L2时，电子点火开关（可控硅）SCR将电容器C存储的电能瞬间向闭磁路铁芯点火线圈L3的初级迅速放电，从而从L3的次级上感应出2～3万伏特高压，使火花塞放电产生火花，适时完成对发动机的点火。 　　 　　图1 CDI点火电路 　　该类型CDI的缺点是：点火能量随发动机的转速变化而变化。其原因主要是C每次充电的时间随转速n的上升而减少，电容器端的电压Vc反而降低所致。关系图见图2 　　 　　图2 电容器端电压于转速的关系 　　 　　图3 点火方式对产生积炭的影响 　　即使我们不在意上述的缺点，该技术也不能直接应用于模型用汽油机（特别是小排量的汽油机）。主要是：磁电机和闭磁路铁芯点火线圈的重量重、体积大、成本高、耗用铜材多、工艺要求复杂。 　　二、DC-CDI技术： 　　到上世纪90年代末期，随着电子技术的快速发展，很多新的电子元器件和新工艺的应用得到了普及。 　　1. 闭磁路铁芯的点火线圈：开始被体积大大缩小、重量轻、造价低耗铜材少、绕制和绝缘工艺简单数控的开磁路高频铁氧体磁性线圈替代。开磁路高频铁氧体磁性点火线圈采用骨架式槽路结构绕制工艺，便于使用数控绕线机绕制。绝缘也由原理的真空浸漆改为真空环氧树脂浇铸灌封。 　　 　　图4 采用平绕制工艺的闭磁路铁芯点火线圈结构图 　　表1 不同磁性材料结构CDI点火线圈次级峰值电压 　　转速 闭磁路铁芯结构点火 开磁路铁芯结构点火 开磁路铁氧体磁芯结构点火 　　(r/min) 线圈次级峰值电压（KV) 线圈次级峰值电压（KV) 线圈次级峰值电压（KV) 　　500 15.2 13.7 17.5 　　1000 27.8 25.0 26.5 　　2000 32.0 30.1 47.5 　　3000 31.1 29.2 46.4 　　4000 29.8 27.9 45.0 　　5000 28.7 26.7 42.3 　　6000 27.1 25.2 38.6 　　7000 26.2 24.9 36.2 　　8000 23.1 22.5 32.6 　　9000 21.8 20.7 29.1 　　10000 18.2 17.6 25.2 　　 　　图5 采用分槽绕制工艺铁氧体磁芯点火高压线圈 　　通过上表可以看出: 　　1. 去掉闭合铁芯，变成开磁路铁芯结构点火线圈的次级峰值电压相比差别不大；采用了开磁路铁氧体磁芯结构点火线圈次级峰值电压比铁芯结构的线圈次级峰值电压上升的快，电压高。 　　2. 笨重的磁电机也被成熟、小巧直流升压技术所替代。由6V或12V蓄电池供电，经震荡、放大、升压。由于蓄电池的电能基本稳定，解决了发动机低速、高速时磁电机发电不能满足电容器充电的问题，而且点火能量充足。 　　3.点火触发线圈，被小巧、低廉的霍尔感应器件和电路所替代。通过安装在汽油机输出轴上的磁铁和固定在轴