A CDI (Capacitor Discharge Ignition) gyújtás, másnéven kondenzátor kisütéses gyújtáselektronika, a motorok gyújtásrendszerének egyik kulcsfontosságú eleme. A CDI egy fontos vezérlőegység és a robogó gyújtásának központi eleme, amely felelős a jármű elindításáért. Bár a motorkerékpárokban csak az 1980-as, 90-es években terjedt el, az elsőt már 1906-ban építették be Nikola Tesla szabadalma alapján. Megjelenésével a régi, a CDI-hez képest szervízigényesebb többrészes gyújtáselektronikát váltotta. A régi, meghibásodásokra hajlamos, elavult gyújtások rengeteg gondot okoztak, majd a 80-as években a CDI vette át a gyújtások vezérlésének szerepét. A gyújtásgyártók, mint a MITSUBA, NIPPON DENSO, DUCATI és mások, közös feladata a megfelelő időben a megfelelő számú és minőségű szikrát biztosítani.
Miért a CDI a Megoldás?
A CDI gyújtásrendszer számos előnnyel rendelkezik a hagyományos gyújtásokkal szemben. Ha a motor beállítása és a működés körülményei ideálisak, kevesebb, mint 1milli Joule energia elegendő az üzemanyag begyújtásához. Az ív első, körülbelül 0,000001 másodperc időtartamú része gyújtja be a keveréket, az ezt követő szikrázás a benzin lángra lobbantását egyáltalán nem, vagy alig segíti. Csakhogy a gyakorlatban a motorok beállítása, vagy működési körülményeik nem mindig ideálisak. Előfordulhat, hogy a benzin/levegő keverék nem megfelelő minőségű, a keverék nem homogén, vagy a gyúlóképes gáz nem jut el az elektródákhoz a szikraképződés kezdetére.
Ha viszont a szikra égési ideje elegendő hosszúságú, akkor a tüzelőanyag égése biztosan bekövetkezik. A gyakorlati tapasztalat szerint, normál működési körülmények között, körülbelül 0,00003 másodperc hosszúságú szikra elegendő a keverék begyújtásához. A szikrával szemben támasztott másik kívánatos tulajdonság, hogy a gyertyánál az energiaáramlás nagyon rövid idő alatt érje el a maximumát. A gyors energiaáramlás segíti megakadályozni a gyertya szennyeződését. A gyújtásrendszer, amely a gyors energiaáramlást és a gyújtószikra megfelelő időtartamát egyidejűleg biztosítja, a CDI (Capacitor Discharge Ignition) gyújtás. A gyorsan növekvő feszültség miatt a rendszer kevésbé érzékeny a gyertya szennyezettségére, ezért biztosabb a gyújtás.
A CDI rendszerek karbantartásmentesek, alacsony kopásigényűek és sokkal erősebb szikrát produkálnak, mint a tekercses gyújtások. Pont elegendő szikrát adnak, pont elegendő ideig, és szabályozzák a fordulatszámot. Szükség esetén az előgyújtás szabályozására és fordulatszám korlátozásra is alkalmas az elektronika.
A CDI Gyújtás Működési Elve
A CDI egy érintkezés nélküli elektronikus egység, amely a gyújtás időzítését vezérli a hengerben. Érintésmentes, mivel a gyújtótekercsben lévő energia már nem épül fel és nem egy megszakító érintkezőn keresztül szabályozható, mint a régebbi, megszakítós rendszerekben. A primer áramot egy nagy kapacitású kondenzátor szolgáltatja, amelyet 200-400 V feszültségre töltenek fel. A kondenzátor gyújtótranszformátorra kapcsolását tirisztorral (a gépkönyvek kapcsolási rajzain: SCR) oldják meg. A kapcsolás vezérlése szinte kivétel nélkül digitális úton történik.
A motor működési jellemzői által meghatározott pillanatban az elektronika jelet küld a tirisztor felé, amely bezár, és a kondenzátor a gyújtótranszformátor primer tekercsén keresztül gyorsan kisül. Az áramimpulzus a szekunder tekercsen körülbelül 40 kV-os feszültséget eredményez, amely gyors és nagy intenzitású szikrát hoz létre. A gyújtómodulban ezt megfelelően egyenirányítva az egyikből primerfeszültséget, a másikból gyújtójelet kreálnak. Ezt az egységet sokan csak trafónak nézik. A modern rendszerek körülbelül 5-8 mm-es szikraközt tudnak átütni levegőben. Fontos megjegyezni, hogy a CDI-be gyakran beépítik a gyújtótrafót is. Ezek az egységek általában műgyantával vannak kiöntve, ami miatt szinte lehetetlen javítani őket.
Az Alaplap és a Jeladó Tekercsek Szerepe
Az alaplap kulcsfontosságú a CDI gyújtás működésében, különösen a robogóknál. Robogóknál a gyújtáshoz szükséges primer energiát legtöbb esetben az alaplapon található nagyfeszültségű töltőtekercs szolgáltatja. Az alaplapon több típusú tekercs is található:
- Világító tekercs: Ha a gépen van világítás, ez általában több tekercs sorba kötve, 1-2 mm vastag drótból tekerve.
- Gyújtótekercs: Ez egy feltűnően más méretű tekercs, vékony dróttal tekerve. Ennek az ellenállását kell lemérni a hibaelhárítás során.
- Jeladó tekercs: Ez általában kívül, a lendkerékhez nagyon közel helyezkedik el, szinte majdnem hozzáér és műanyagba van öntve. Ennek is az ellenállását kell lemérni.
A tekercs ellenállási adatok robogók esetében viszonyításnak szolgálnak, és általában nincs nagy eltérés a típusok között. Érdekességként említhető, hogy az eredeti Suzuki és egyes európai leszármazottai (például Italjetek) gyújtásai némileg eltérnek. Ezekben egyetlen tekercset helyeztek a lendkerékmágnes alá, amelyben 2-2 északi és déli mágnest ragasztottak. Ahogy a tekercs előtt elhúz az egyik, majd a másik fajta mágnes, úgy változik a vezetékben az áram iránya, ami a gyújtómodulban kerül feldolgozásra.
BETA ARK LC Limited CDI, gyújtás hiba... Gyujtó tekercs kimérése, körbe járás (Minarelli)
AC vagy DC Tápellátású CDI Rendszerek
A CDI rendszerek tároló kondenzátora két fő módon tölthető fel: saját töltőtekercsről (AC CDI) vagy a motor elektromos hálózatáról (DC CDI, jellemzően akkumulátorról). Az első variációt főként kétütemű motorokon alkalmazzák, mert a töltőtekercs megfelelő méretezésével a motor elektromos hálózata egyszerűbb lehet. Ennek hátránya, hogy indításkor a szikra feszültsége attól függ, milyen fordulatszámra sikerül felpörgetni a motort, a szükséges minimális fordulatszám 200-500 fordulat/perc.
Az akkumulátoros CDI gyújtás (DC CDI) kis fordulatszámon nagyobb energiát szolgáltat. Mivel a generátort ebben az esetben nem kell ellátni nagyfeszültségű töltőtekerccsel, ezért tervezhető úgy, hogy nagyobb töltőfeszültséget szolgáltasson az akkumulátornak. Végső soron az akkumulátoros CDI gyújtás áramigénye alacsony fordulatszámon kisebb, mint egy tranzisztoros gyújtásé, ám az indítás sikeressége az akkumulátor feltöltöttségén múlik. A kondenzátor feltöltésére a 12V-os akkumulátorfeszültséget 200-400 V-os feszültséggé kell alakítani, amely több lépésben valósítható meg: először a 12V-os egyenfeszültséget váltakozó feszültséggé alakítják, majd ezt feltranszformálják 200-400 V értékre, végül a kondenzátor töltésére alkalmas egyenfeszültség a feltranszformált feszültség egyenirányítása után keletkezik.
AC vagy DC CDI azonosítása
Annak megállapítása, hogy a robogó AC vagy DC gyújtású, viszonylag egyszerű. A CDI-nek két csatlakozója van, egy 4-tűs és egy 2-tűs. A 4-tűs oldalra 3 vagy 4 vezeték csatlakozhat (AC és DC változatban egyaránt). Ha a 2-tűs csatlakozóhoz csak 1 vezeték vezet, akkor ez egy egyenáramú (DC) CDI. Ha több, akkor valószínűleg AC.
Statikus és Dinamikus Gyújtásidőzítés
A CDI egységek gyújtásidőzítése lehet statikus vagy dinamikus. A statikus gyújtású CDI fix gyújtásidőzítéssel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy a szikra mindig ugyanabban a motorállásban keletkezik. A gyújtás időzítését egy dinamikus vagy korán állítható CDI ezzel szemben szabályozza. Ez azt jelenti, hogy a dugattyúban lévő keverék már nem egy meghatározott időpontban gyullad meg, hanem a motor fordulatszámának megfelelően szabályozódik. A motor magas fordulatszám-tartományában például a gyújtás időzítése a kora felé van beállítva, optimalizálva a teljesítményt. Egyes modern CDI modellek az előgyújtás görbe választási lehetőségét is kínálják.
Bekötés, Karbantartás és Hibaelhárítás
A gyújtás kifogástalan működése az alkatrészek megfelelő elektromos kapcsolatán múlik. A nagy feszültségű szikra eléggé veszélyes, a szervizmunkák során erre tekintettel kell lenni. Sohasem szabad a motort a nagyfeszültségű vezeték lehúzásával leállítani, mivel ez a gyújtásrendszer belső szigeteléseinek sérülését okozhatja. Működő motornál a szikrának mindenképpen távoznia kell valamerre. Ha ezt nem tudja akadálytalanul megtenni a gyertyán keresztül, az alkalmazott nagy feszültség átüti a gyújtásvezérlő valamelyik belső szigetelését, vagy a gyújtókábelben, gyújtótekercsben tehet kárt.
Nem árt, ha tudjuk, hogy a járó motornál a gyújtásról lehúzott csatlakozó tönkre teheti az elektronikát, úgyszintén ha laza vagy rosszul érintkező, oxidos, valamint nem megfelelően testelt. Ezért érdemes összeszerelés előtt a csatlakozásokat megtisztítani és szétrázkódás ellen rögzíteni. Hozzányúlni a rendszerhez viszont csak szakembert érdemes engedni, különösen bonyolultabb esetekben.
Gyakori Hibák és Megoldások
- Nem indul, nincs szikra: A leggyakoribb hibák közé tartozik az egyáltalán nem induló motor, amely tegnap még ment, vagy hidegben, rossz időben indul, de kihagy, esetleg ráz a fékkar.
- CDI csere: Arra, hogy a CDI csereérett, a „kizárásos” technikával lehet következtetni. A régi többrészes gyújtásmegoldásokhoz képest nagy különbség, hogy ott külön is lehetett cserélni a problémás alkatrészt, a CDI-nél csak egyben cserélhető az egész modul. Cseréje viszonylag egyszerű, hiszen csak a régi CDI-ről kell lehúzni a kábelt és visszadugni az újra.
- Indításgátlóval ellátott modellek: Peugeot Speedfight modelleknél nem kell mindjárt megijedni, ha nincs szikra, mert adódhat olyan eset, amikor a motor még képes az akku megforgatására, de a gyújtást nem tudja aktiválni.
- Hibás bekötés: Ha valakinek sikerül a két vezetéket felcserélni, az meg fog lepődni, mert szikrája lesz, csak a motor nem fog működni. Például, ha egy Suzuki AN 150-es blokkot Yamaha BWS 70-re cserélve a gyári elektronikák bekötését próbálják adaptálni, könnyen előfordulhat, hogy a CDI elpukkan a nem kompatibilis feszültségszintek vagy bekötési módok miatt.
- Tekercsek ellenőrzése: Ha nincs szikra, érdemes lemérni a gyújtótekercs és a jeladó tekercs ellenállását. Azonban az is előfordulhat, hogy a tekercsek adnak jelet (pl. LED-es próbalámpával pulzál a LED), de a CDI-ről a trafóhoz menő vezetéken már gyenge a jel, ami új CDI esetén is arra utalhat, hogy a tekercsek nem szolgáltatnak elegendő energiát a megfelelő működéshez.
Tuning és Fejlesztési Lehetőségek
Sajnos, kizárólag a gyújtás módosításával elérhető csúcsteljesítmény növekedés legfeljebb néhány százalék lehet. A régebbi konstrukciójú gépeken alkalmazható nagyfeszültségű gyújtókábel csere CDI-nél nem valósítható meg, mert nincs ilyen alkatrész a motoron. A gyertyapipa és gyújtótrafó egy egységet képez, így már gyárilag megvalósították azt az ideális állapotot.
Az egyik lehetséges módosítás a jeladó-rotor cseréje. Ezzel egyenértékű, ha a gyújtás jeladó tekercs alaplapját cseréljük ki, vagy alakítjuk át. Utóbbi esetben figyeljünk, hogy a rotor és a tekercs mágnese közötti hézag 0,3-0,5 mm legyen. A hézag sose legyen nagyobb, mint 0,8 mm, mert indítási problémák jelentkezhetnek. A rotor, vagy alaplemez cseréjével az alapelőgyújtást tudjuk megváltoztatni, vagyis a teljes működési jellegmezőt eltolni. Ha ezt szeretnénk elkerülni, viszont a jobb gyorsulásra igényt tartunk, célszerű a vezeték köteg és a gyári gyújtásdoboz közé egy programozható vezérlőegységet iktatni. Ez jóval drágább, mint egy rotor, vagy jeladó tekercs-alaplemez, de a jellegmező teljes egészében az adott erőforráshoz hangolható. Ennek ellenére egyszerűbb és célravezetőbb a gyújtástérképeket interneten keresztül, közvetlenül betáplálni az elektronikába, mintsem hosszadalmas kísérletekbe, próbákba bonyolódni.
Napjainkban a gyárival megegyező, utángyártott BCR, Racing Force és SPD CDI-k már kedvező áron, 10 és 20 ezer forint közötti összegért megvásárolhatóak. A változó előgyújtású típusok - a nagyobb teljesítményért cserébe - drágábbak, például egy Top Performances termék közel 64 000 forintot is kóstálhat.
