摩托车CDI点火系统自动调节点火提前角原理

CDI点火系统即无触点电容放电式点火系统，以其工作可靠性高、易启动、低排放量、低油耗等一系列优点，在现代摩托车上得到了广泛的应用。

CDI点火系统具有在发动机不同工况下，自动调节点火提前角的功能。CDI点火系统能自动调节点火提前角，是指发动机在低速时点火提前角变小，在高速时点火提前角自动增大。

本文以最常见的JH70摩托车用单缸四冲程发动机为例，详细阐述CDI点火系统自动调节点火提前角的工作过程。JH70点火系统电路的组成1所示，CDI点火系统能够自动调节点火提前角，关键就在于触发脉冲的波形上，发动机在低速和高速时，萁所对应的触发脉冲的波形是不同的。磁电机飞轮上的标记及它们之间的关系如图2所示。设此时发动机处于压缩行程，当磁电机飞轮上的“F”刻线与曲轴箱上的刻线标记对齐时，飞轮圆周上的触发头(圆柱形小突起)的上沿与触发线圈圆柱形铁心的下沿刚好在一条水平线上，设该水平线所对应的时刻为t0时刻，即产生触发脉冲的起始时刻，不论发动机低速还是高速运转，触发头只有转过t0时刻这个“点”后才能产生触发脉冲，高速与低速时触发脉冲的起始位置都在这个“点”上。与此相对应的活塞项部距上止点的位置也随之确定为A位置，3a(当“T”刻线与曲轴箱上的刻线标记对齐时，活塞处于上止点)。

当发动机低速运转时，触发线圈产生的触发脉冲的波形4a。当发动机高速运转时，触发线圈产生的触发脉冲的波形4b。在CDI点火系统中起开关作用的是可控硅，在通常状态下，可控硅的触发导通所需的触发脉冲电压是一恒定值。因此，在该CDI点火系统中，无论发动机处于低速或高速状态，只要触发信号电压达到额定值时，可控硅就会由截止变为导通，点火线圈次级就产生高压，使火花塞打火。

设图1中可控硅VS的触发信号电压值为E。当发动机低速运转时，其触发脉冲电压上升慢，脉冲电压上升到触发值E所用的时间为：t1-t0=△t1较长(4a、4b)，到t1时刻Vs才被触发导通，此时触发脉冲的值为e1=N·[(△φ1)/(△t1)]=E；发动机高速运转时，其触发脉冲电压上升快，脉冲电压上升到触发值E所用的时间为t2-t0=△t2较短，到t2时Vs就被触发导通，此时触发脉冲的值为e2=-N·[(△φ2)/(△t2)]=E，很明显t2＜△t1，即高速时Vs提前触发导通。

由于e1与e2都要等于E时Vs才导通，所以有e1=e2=E，而△t1>△t2，所以必须为△S1>△S2(△S1、△s2分别为低速和高速时触发头离开t0时刻后与触发线圈铁心重合的面积(5a和5b)。而且△S1、△S2都正比于飞轮上触发头离开t0时刻后的转角，即低速时达到E值，飞轮转动角大；高速时达到E值，飞轮转动角小。与之相对应的低速时活塞顶部离开A位置的位移Lb(3b)也必然大于高速时活塞顶部都离开A位置的位移Lc(3c)。那么低速点火时活塞顶部距上止点的距离近(3b)，高速点火时活塞顶部距上止点的距离远(3c)。这就是CDI点火系统自动调节点火提前角的工作原理。