Circuito di anticipo / ritardo scintilla CDI regolabile

In questo post impareremo a conoscere un semplice circuito che consente una funzione di regolazione manuale per la fasatura della scintilla del CDI di una motocicletta per ottenere un'accensione anticipata, un'accensione ritardata o semplicemente una normale accensione temporizzata.

Dopo uno studio completo sull'argomento, apparentemente sono riuscito a progettare questo circuito che può essere utilizzato da qualsiasi motociclista per ottenere una maggiore velocità ed efficienza del carburante regolando la fasatura di accensione del motore del veicolo come desiderato, a seconda della sua velocità istantanea.

Fasatura della scintilla di accensione

Sappiamo tutti che la tempistica della scintilla di accensione generata all'interno del motore di un veicolo è cruciale in termini di efficienza del carburante, durata del motore e velocità del veicolo, le scintille CDI mal temporizzate possono produrre un veicolo che funziona male e viceversa.

Il tempo di accensione consigliato per la scintilla all'interno della camera di combustione è quando il pistone si trova a circa 10 gradi dopo aver attraversato il punto TDC (Top Dead Center). La bobina del pickup è sintonizzata per corrispondere a questo e ogni volta che il pistone raggiunge appena prima del PMS, la bobina del pickup fa scattare la bobina CDI per attivare la scintilla, definita BTDC (prima del punto morto superiore.

La combustione effettuata con il processo di cui sopra produce generalmente un buon funzionamento del motore ed emissioni.

Tuttavia, quanto sopra funziona bene solo finché il motore funziona a una certa velocità media consigliata, ma per le motociclette progettate per raggiungere velocità straordinarie, l'idea di cui sopra inizia a funzionare male e la motocicletta è inibita dal raggiungere le alte velocità specificate.

Sincronizzazione di Spark Time con velocità variabili

Ciò accade perché a velocità più elevate il pistone si muove molto rapidamente di quanto la scintilla di accensione possa anticiparlo. Sebbene il circuito CDI inizi correttamente l'attivazione e cerchi di completare la posizione del pistone, nel momento in cui la scintilla è in grado di accendersi sulla candela, il pistone ha già viaggiato molto prima del PMS, causando uno scenario di combustione indesiderabile per il motore. Ciò a sua volta si traduce in inefficienze, impedendo al motore di raggiungere i limiti di velocità più elevati specificati.

Pertanto, al fine di correggere il tempo di accensione dell'accensione, è necessario anticipare leggermente l'accensione della candela comandando un grilletto leggermente avanzato per il circuito CDI, e per velocità inferiori questo deve semplicemente essere invertito e l'accensione deve essere preferibilmente leggermente ritardata per consentendo un'efficienza ottimale per il motore del veicolo.

Discuteremo tutti questi parametri in modo molto elaborato in qualche altro articolo, al momento vorremmo analizzare il metodo che ci consentirebbe di ottenere una regolazione manuale della fasatura della scintilla di accensione per avanzare, ritardare o lavorare normalmente secondo la velocità della moto.

Il tempo di ritiro potrebbe non essere abbastanza affidabile

Dalla discussione di cui sopra possiamo concludere che il grilletto della bobina del pickup non diventa affidabile solo per i motocicli ad alta velocità e alcuni mezzi per far avanzare il segnale del pickup diventano imperativi.

Normalmente questo viene fatto usando microcontrollori, ho cercato di ottenere lo stesso usando componenti ordinari, apparentemente sembra essere un progetto logicamente fattibile, anche se solo un test pratico può confermare la sua usabilità.

Progettazione di un processore elettronico CDI Advance Retard

Facendo riferimento al progetto di cui sopra del circuito di anticipo della scintilla CDI regolabile e timer di ritardo proposto, possiamo vedere un normale IC 555 e un circuito IC 4017 che sono montati in uno standard ' Circuito luminoso a LED ' modalità.

L'IC 555 è impostato come un astabile che produce e invia impulsi di clock al pin # 14 dell'IC 4017 che a sua volta risponde a questi impulsi e produce una logica alta 'saltante' attraverso i suoi piedini di uscita a partire dal pin # 3 al pin # 11 e poi di nuovo al pin n. 3.

Un paio di BJT NPN / PNP possono essere visti sul lato sinistro del diagramma, questi sono posizionati per ripristinare i due circuiti integrati in risposta ai segnali ricevuti dalla bobina del pickup della moto.

Il segnale della bobina del pickup viene inviato alla base dell'NPN che richiede ai circuiti integrati di ripristinare e riavviare le oscillazioni, ogni volta che la bobina del pickup rileva un giro completo dal volano associato.

Ottimizzazione della frequenza dell'IC 555

Ora, la frequenza dell'IC 555 è regolata in modo tale che nel momento in cui la bobina del pickup rileva un giro e ripristina gli IC, l'IC 555 è in grado di produrre da 9 a 10 impulsi consentendo all'IC 4017 di eseguire il rendering di un alto fino al suo pin n. 11 o almeno fino al suo pinout # 9.

Quanto sopra può essere regolato per giri corrispondenti al regime di minimo della motocicletta.

Significa che durante le velocità al minimo i segnali della bobina del pickup consentirebbero alle uscite 4017 di viaggiare attraverso quasi tutti i pinout fino al suo ripristino al pin # 3.

Tuttavia, ora proviamo a simulare cosa accadrebbe a velocità più elevate.

Risposta a velocità del veicolo più elevate

A velocità più elevate i segnali di pickup produrrebbero segnali più veloci rispetto all'impostazione normale e ciò a sua volta impedirebbe all'IC 555 di generare i 10 impulsi previsti, quindi potrebbe essere ora che sarebbe in grado di generare circa 7 impulsi o 6 impulsi a data la maggiore velocità del veicolo.

Ciò a sua volta impedirebbe all'IC 4017 di abilitare tutta la sua uscita ad essere alta, invece ora sarebbe in grado di condurre solo fino al pin n. 6 o al pin n. 5, dopodiché il pickup forzerebbe il ripristino dell'IC.

Dividendo il volano in 10 divisioni di avanzamento / ritardo

Dalla discussione sopra possiamo simulare una situazione in cui al minimo, le uscite dell'IC 4017 dividono la rotazione del volano del pickup in 10 divisioni, in cui i segnali di piedinatura 3 o 4 inferiori possono essere considerati corrispondenti ai segnali che possono essere che si verificano appena prima dell'effettivo segnale di attivazione della bobina del pickup, allo stesso modo la logica di pinout alta sul pin # 2,4,7 potrebbe essere simulata per essere i segnali che appaiono subito dopo che l'attivazione della bobina del pickup è passata.

Quindi possiamo supporre che i segnali ai piedini inferiori dell'IC 4017 stiano 'facendo avanzare' i segnali di pickup effettivi.

Inoltre, poiché il ripristino dal pickup spinge l'IC 4017 in alto fino al suo pin n.3, si può presumere che questo pinout corrisponda al normale trigger 'consigliato' del pickup .... mentre i pinout che seguono il pin n.3, cioè i pinout2,4,7 potrebbero essere i segnali corrispondenti ai segnali in ritardo o ai segnali 'ritardati', rispetto ai trigger di pickup effettivi.

Come impostare il circuito

Per questo dobbiamo prima conoscere il tempo richiesto dal segnale di pickup per generare ogni impulso alternativo.

Supponiamo che tu lo registri per essere circa 100 millisecondi (un valore arbitrario), questo implicherebbe che l'IC 555 deve produrre impulsi al suo pin # 3 alla velocità di 100/9 = 11,11 ms.

Una volta impostato, possiamo approssimativamente presumere che le uscite del 4017 producano una logica alta su tutte le sue uscite che gradualmente 'retrocedono' man mano che i segnali di pickup diventano sempre più veloci in risposta alla velocità del veicolo.

Ciò indurrebbe una logica `` alta '' sfuggente attraverso i piedini inferiori dell'IC 4017, quindi a velocità più elevate il ciclista avrebbe la possibilità di ricorrere manualmente ai set inferiori di pin per attivare la bobina CDI, come mostrato nel diagramma (vedere opzioni del selettore).

Nella figura possiamo vedere un selettore che può essere utilizzato per selezionare i trigger di pinout dall'IC 4017 IC per l'attivazione della bobina CDI.

Come spiegato sopra, il set inferiore di logiche alte di pinout sfuggente una volta selezionato, consentirebbe un innesco anticipato della bobina CDI e quindi consentirebbe al ciclista di ottenere un'accensione automatica in anticipo autoregolante della bobina CDI, tuttavia questo deve essere selezionato solo quando il il veicolo sta andando molto al di sopra della velocità normale raccomandata.

Allo stesso modo, se il pilota prevede una velocità inferiore per il veicolo, può attivare l'interruttore per la selezione dell'opzione di temporizzazione 'ritardata', disponibile attraverso i piedini che si trovano subito dopo il pin n. 3 dell'IC 4017.

Durante le velocità normali consigliate, il motociclista può optare per il pin # 3 come uscita di attivazione per il CDI che consentirebbe al veicolo di godere di una guida efficiente alle velocità normali date.

La suddetta teoria del tempo di anticipo / ritardo è stata ispirata dalla spiegazione espressa nel seguente video:

Di seguito è riportato il link del video originale che può essere visto su Youtube:

Come rendere automatizzato il concetto di cui sopra

Nella sezione seguente apprendiamo il metodo per aggiornare il concetto di cui sopra a una versione automatica utilizzando un tachimetro e un circuito operazionale. L'idea è stata richiesta dal signor Mike e progettata dal signor Abu-Hafss.

Specifiche tecniche

Saluti!

Cose interessanti qui, sto attualmente tracciando tracce su CAD e vorrei incidere questo su alcuni PCB, ma preferirei che la selezione di standard avanzato o ritardato fosse lasciata all'elettronica ...

Sono un po 'nuovo in questo, ma mi sento come se avessi una buona conoscenza dei concetti in gioco ...

la mia domanda è: ci sono articoli che hai sull'automazione della selezione avanzata in base al regime del motore? oh e un elenco delle parti dei vari componenti sarebbe spettacolare ???

Grazie, Mike

The Design, di Abu-Hafss

Ciao Swagatam

Facendo riferimento al tuo articolo su anticipo, scintilla di accensione ritardata CDI per migliorare l'efficienza del motociclo ad alta velocità , Ci tengo a commentare che non mi sono ancora imbattuto in nessuna situazione in cui sia richiesto il RITARDO (o più precisamente RITARDO) di accensione delle scintille. Come hai detto, la maggior parte delle biciclette (bici da corsa) non riescono a funzionare a regimi elevati (in genere superiori a 10.000 giri / min), quindi è necessario l'accensione anticipata della scintilla. Avevo quasi la stessa idea nella mia mente, ma non potevo testare fisicamente.

Di seguito è la mia proposta di aggiunta al tuo circuito:

Per automatizzare la commutazione della scintilla di accensione tra NORMALE e AVANZATO, a circuito contagiri può essere utilizzato con alcuni altri componenti. Il voltmetro del circuito del tachimetro viene rimosso e l'uscita viene inserita nel pin n. 2 di IC LM741 che viene utilizzato come comparatore. Una tensione di riferimento di 10 V è assegnata al pin 3. Il circuito del tachimetro è progettato per fornire 1 V in uscita contro 1000 RPM, quindi 10 V si riferisce a 10.000 RPM. Quando l'RPM è superiore a 10.000, il pin n. 2 ha più di 10 V e quindi l'uscita di 741 diventa bassa (zero).

Questa uscita è collegata alla base di T2, quindi l'uscita bassa si accende su T2. Se l'RPM è inferiore a 10.000, l'uscita aumenta e quindi T2 si spegne. Contemporaneamente T4, che si configura come invertitore di segnale, inverte l'uscita a basso e lo stesso è collegato alla base di T3 quindi T3 viene acceso.

Saluti

Abu-Hafss