电容放电式点火
电容放电式点火系统（英语：capacitor discharge ignition，缩写作 CDI），是电子点火系统之一，被广泛的应用在摩托车、除草机、电锯、小型引擎、涡轮动力飞行器和一些汽车上面。为了缩短点火线圈（高压线圈）的二次电压产生时间，让点火系统更适合用在高转速的引擎上（例如小型引擎、赛车引擎和转子引擎），采用了电容器充电储存所需的电量，并在需要的时候一口气放出电流经过点火线圈，使其产生高压电触发火星塞点火。
历史
[编辑]电容放电式点火系统（CDI）的历史可追溯到1950年代电子点火系统的萌芽时期，第一个把CDI使用在机车产品上的制造商是川崎机车。
在1960年代，由于美国政府公布了更严格的油耗与排气标准，加速了电子点火系统的发展；在1970年代，许多小型引擎装置用CDI来取代使用多时的接点式点火系统（使用白金接点控制点火时机），这其中也包含在全世界热卖的本田小狼机车（Honda Cub，在台湾是授权三阳机车生产组装，产品名称为金旺）。
基础原理
[编辑]大多数的车辆是使用感应放电式点火系统（晶体管点火系统），这是以电瓶（或发电机）做电源，利用晶体管电路把电压放大，在需要点火时的瞬间切断点火线圈的一次侧电流导致点火线圈的感应磁场崩溃，让二次侧线圈产生高压电的方法。在CDI系统中，充电电路对电容充电，当点火触发讯号传到CDI时则停止充电并使电容放电，让储存在电容的高压电流向点火线圈产生足以触发火星塞点火的高压电。
根据CDI所接的电源不同，大致上可分为AC-CDI和DC-CDI两类。
- AC-CDI（在中国大陆又称电容放电式磁电机点火系统）-使用发电线圈（发电机或磁电机）当作CDI输入电源，这是比较传统也是市面上常见的CDI种类；一个CDI模组里包含了充电电路（整流器）、触发电路（通常是硅控整流器）和一个主电容。首先，发电线圈输出激磁信号（交流电），然后让电流经过充电电路（整流器）将交流电转为半波直流电对主电容充电；当触发电路接收到点火正时讯号后（由发电线圈发出脉冲波到触发电路），触发电路会停止充电电路的运作让电容放电（SCR连接接地线路），并迅速的让电流流向低感应系数的点火线圈，这会让一次线圈300~400伏特的电压（由刚刚放电的电容提供）经过变压让二次线圈产生高达4万伏特高压电对火星塞触发点火；当点火正时讯号停止后，充电电路将会重新连接（触发电路停止运作，也就是SCR断路），并再度对主电容充电。
AC-CDI点火系统结构简单、价格便宜、使用方便。但由于是发电机直接供电，电容器的电压受发电机转速影响较大，电容器在低速及高速状态下充电能量不足，导致点火能量偏弱，容易造成冷车发动困难，高速性能下降等。为了解决电容在低速及高速时充电能量不足的问题，许多中高级摩托车采用直接供电的直流 CDI（DC-CDI）。
- DC-CDI（在中国大陆又称电容放电式蓄电池点火系统）-使用（蓄）电瓶当作CDI输入电源；如此一来，发电线圈（发电机、发动机）便会减少一组高压绕线（降低加工成本，但点火讯号仍由发电机提供），且可降低磁阻造成的引擎负载达到更精准的点火正时（点火时间）；另一方面也改善点火不会因引擎转速变化造成不稳之情形。而所要增加的便是CDI模组内部线路的复杂度，模组内最主要多了一个小型变压器，它会将蓄电池12伏特的电压升压为300伏特左右的高压电向主电容器充电，这也让CDI模组的成本和体积比AC-CDI还要多。
CDI系统所产生的火星塞火花强度是根据电压和电容容量决定的，但通常都在0.061焦耳附近。(350V*350V/2*1F*10^-6=0.06125J)
CDI主要的优缺点
[编辑]CDI能让二次电压激昇快，点火火花更稳定也更强大，让点火正时不会偏移，不若白金接点式会有接点磨耗的问题，高转时利用转速与电压成正比的特性提早触发SCR(硅控整流器)作动，达到点火提前的目的；但放电时间短，在引擎转速低或混合比较稀时，火花要持续一段时间才能确实点火；也因为如此，高压线组需依引擎之特性来搭配。
参考文献
[编辑]- 《摩托车发动机图解》，万里机构，刘若南 译，ISBN 962-14-0903-9