CDI改造(レトロフィット)シサク

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山行き太郎さん

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山行き太郎さん 山行き太郎さん   2017年04月19日

CDI改造(レトロフィット)シサク

日記写真
車種名
HONDA TLR250
Myバイク
TLR250

幾つか古いCDIをバラして比較したり、チョット丘行ったりして要件を検討..

1,クランキング開始可能回転数は2/3程度に
  (膝楽。低回転時に回路に供給出来る電流を増やす)

2,進角開始、1200rpm前後から、4°~35°

3,800~4000rpm程度で圧力センサが効く

4,クランキング時にプラグギャップ1.2~1.3mm以上が可能

5,1500rpm程度で全開にしても失火しない
 (バッテリー付にしてDC-CDI導入すれば安定かつ簡単かも。)

*6,ユニット高さは2cm以下に押し込む。


「6」が一番重要。限界22mm程度超えると入らないんで不味い。にしても折角、改造フラホを作って貰ったんで、それを活かせる
コントローラをサッサと作らないと.. アナログCDI再生品で少し走って検討、本番用を考えますか。テスト用バラックは溶かした奴を
再利用、まず今迄ポッティングされてて酸素が遮断されていたのが大気中動作に変更すると燃える可能性があるパーツがあるんで
交換。他も対策考える..

一番燃える可能性が有るのはブリーダー抵抗の10KΩで、脈流最高~200~300V_30mA程度(~6~7W)流れる。
次はあんまり可能性無いが、クランクセンサー入力の1KΩと、コンデンサシャントの1MΩ。これはサイズアップして
金皮にでもすればかな..

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Chapter 1.

まずは電源供給用のブリーダー抵抗の変更。直流じゃ無いし全期間7~9Wの
容量は必要なく、平均精々4~5W位いじゃないかなんで、~10Wクラスの
プレート抵抗か、アルミモールド抵抗に変更が簡単かなんだが、もっと
小さく出来ないと入らない..

←でトリアエヅ幾つか部品到着。高耐圧FETとか。
コイツラ使って400V~に耐える低発熱レギュが出来れば..

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Chapter 2.

ヨナベでささっと1個製作、圧力センサー三又。
オリフィスは丁度あった#50のスロージェット
クチで吹くと#50だと太過ぎかも..

プラだとどの位い保つかだけどまぁ、様子見だし。
行けそうだったら銅管で作り直しますか。

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Chapter 3.

2017年8月..もう結構過ぎたが、まだ取り掛かり前、色々考えたり
測ったりだけで進捗して無い。点火コイル側の改造したり発電
コイル様子見した結果、やはり低回転低発電時対策は倍圧化が
必要じゃないか結論に。
流用DC-CDI化って手もあるが、電装上不確定な要素が更に大きい
流行りのPIC-CDIとか市販のBt付きCDIっう手もあるにはあるが。

今の純正の耐圧は部品から推定400V程度なんだが、これをそのまま
倍の800V耐圧にすると、部品が大きくなり過ぎるかなぁ。

で、まずは以前溶かした奴を純正の定数のまま再度組み立て、ヒマ見て
直接スコープやDMMで確認っう事に..

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Chapter 4.

ACGをジャンクエンジンに組み込んで
手回して色々測る。















エキサイターコイル負荷電圧は推定含めて,

 手回し結果..
  15Hz(225rpm)の時⇒開放電圧AC30V、短絡電流約AC144~154mA

          ⇒CDI内部充電電圧、53Vpk~56Vpk(無負荷時)
           (予想42Vpk、開放電圧AC30V、負荷AC21V-39mA (XL+RL≒257.33Ω))
           (新IGコイル実車クランキング時(180~240rpm程度)の飛火距離4~5mm⇒推定充電26Vpk~36Vpk)

          ⇒CDIユニット平均電源電流、AC79mA~AC80mA(DC67mA~DC69mA)
           (静止無負荷時にDC+80V印加だけの場合は、7.2~8mA程度。)
           (実際には内部で負電圧側はDi半波短絡されているので波形は悪いかも)

---

エキサイターコイルには予想外に駆動力(電流)があった。DMMでチョロッと計っただけなんだがアバウト足りないのは
電圧とCDI内部のコンデンサ容量だけっぽい。CDI内部電源を細工するとか、取り直すだけでも結構昇圧出来そう。

エキサイターコイルの負荷能力の予想は,,

 55Hz(825rpm)  70Vpk~154Vpk、~AC53.7V  100~134mA
 60Hz(900rpm)  99Vpk~219Vpk、~AC76V 77~100mA
 120Hz(1800rpm) 197Vpk~336Vpk、~AC152V 100~120mA
 300Hz(4500rpm) 492Vpk~840Vpk、~AC379V 100~137mA

点火用に1.5μF~2.2μFを使うとしても、そもそも大した充電電流は必要無いだろう。逆に2100rpm位以上では
電流駆動力は十分有るんで過昇圧をどう防ぐかだったりして。電圧を抑えるのに余剰電流を流すとか対策が要るかも。

仮に2.2μF-200Vを5000rpm(366.6Hz)時の半波約1.5mSの条件で充電するとして、1パス平均~293mA@1.5mS。これだと最低3波
充電に必要だけどクランク1回転では4波有り、最悪条件半波3波で平均98mA、3サイクル2倍昇圧結線全波充電なら
平均49mA程度。

7000rpm(466.6Hz)時の半波約1mSの条件だと所要~439.5mA@1mS。最悪条件半波3波で平均146.5mA、3サイクル2倍昇圧結線
全波なら平均73.3mA程度。2倍昇圧全波の場合高回転で逆に昇圧し過ぎをどう防ぐか。
無負荷でも結構な電流が流れているので、その辺を変えるだけでも簡単に電圧が稼げそう。

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Chapter 5.

実車にスケルトンCDIを付けようとしたら思わぬ問題発覚。

←キルスイッチ側配線はエアクリBOX撤去しないと触れない。
しかもインシュロック、ツライチで切って無いし。


毎回エアクリテトリスで剥ぐとかそんな事は出来ないので
今回は断念。中継ハーネスとかワンタッチカプラーとか
何か作った上だな。

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Chapter 6.

日改め用足し前にキルスイッチの配線にコネクタ追加。エアクリを解体
しなくてもCDIを交換出来る様に細工する。ジワジワ工作..
←結局今のCDIの配線を切断してギボシを割り込ませた。

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Chapter 7.

エキサイターコイルの駆動力が平均電流70mA~100mA取れるとしてで、必要電圧と充電可能な容量の上限は全波倍圧整流としてで、
方形波近似損失無しとして(実際は4波あるがタイミングによっては利用出来ないとして.)、
..合ってるかなぁ...

 8000rpm@180V@0.9mS@半波@100mA@3波として、チャージポンプ用コンデンサ@90V@0.9mS@半波@100mAで推定1μF
 出力コンデンサは、1.5μF、半波整流3サイクルで1.5μF。半波2.2μFだと、132Vと全開運転はギリギリかも。

 8000rpm@140V所要として、チャージポンプ用コンデンサ@70V@0.9mS@半波@100mAで推定1.28μF
 出力コンデンサは、1.92μF。

 8000rpmで、チャージポンプ用コンデンサ@1μFとして90V、@3波、出力コンデンサ2.2μFだと、140V程度。
 高進角の場合なので、今のイグニッションコイルで必要な駆動電圧は100~120Vぐらいか..
 2.2μFでの充電電圧で全開高圧力の場合だと点火出来る上限の回転数は、9000rpm程度?

 6000rpm@180V所要として、チャージポンプ用コンデンサ@90V@1.25mS@半波@100mAで推定1.38μF
 出力コンデンサは、2μF。

 6000rpmで、チャージポンプ用コンデンサ@1μFとして124V、@3波、出力コンデンサ2.2μFだと、193V程度..

---

 1800rpm@200V@2.2mS@半波@70mA@3波としてチャージポンプ用コンデンサ100V@2.2mS@半波@70mAとして、1.5μF
 出力コンデンサは、2.3μF。

 1800rpmで、チャージポンプ用コンデンサ@1μFとして、150V、@3波、出力コンデンサ2.2μFだと、202V。

 1300rpm@200V@5.8mS@半波@70mA@3波、チャージポンプ用コンデンサ100V@5.8mS@半波@70mAとして、4μF
 出力コンデンサは、6μF。

 1300rpmで、チャージポンプ用コンデンサ@1μFとしても、150V、@3波、出力コンデンサ2.2μFだと、202V前後。

高速側と低速側で按分、6000rpmまでしか使わないとザックリして大体、チャージポンプ用コンデンサ1μF耐圧400V、出力コンデンサは
2.2μF耐圧400V。極低回転の電圧不足を無視して8000rpm程度までの高回転側だけ考えれば、単純に2.2μF+半波整流のママでもヨサゲ。

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Chapter 8.

コンデンサは色々CDIをバラした感触、経済的には2.2μ以上有れば良いらしい。DC-CDIの機種の奴を幾つかバラして計った
範囲での電圧は、226V~252V程度、容量は2.2μF、なので点火力は、56~70mJ。今のTLR250用だと1.5μFあり、1800rpm辺りで
大体~17mJ辺り。

以前D8TCとかの3極プラグを使った時、プラグの能力を出すにはあと電圧で最低x1.43倍が丘走行上最低な感触だったんで200~220V。
それに合わせるならCV値は2倍だと、30mJ。200Vなら1.5μFで逝けるな。D8TC以外、今のD8TPPのままならで、150Vに低下許容なら
2.6μF、160Vに低下許容なら2.3μF、逆に250V出せるなら1μF程度。

現実に高回転側でもなんとか充電できる最大容量の2~2.2μF使って1300rpm辺りで200V程度が発生出来れば40mJ~44mJ、
まぁヨシヨシかな。
今のACGとか部品でDC-CDI並のパワーを出すのは無理っぽいなぁ。実用ホドホド位い。しかしバッテリー積んでDC-CDI化は
面倒臭い上、大幅に重くなるしなぁ。

とりあえず次はこの電圧と電流を現実に車上で確認する道具立」をカネ出して用意しないとなぁ..容量と電圧が過剰に高いと
部品も高くなるし嵩張る。それにイグニッションコイルとサイリスタに過剰に負担が掛かるし当然今のは使い回しは出来ない筈。
しかしバッテリー積んでDC-CDI化、何か流用しちゃえば、こんな面倒臭いのは考えなくて良いのかも。始動時~アイドリングに
限ってなら必要な電力は変換効率別で1W程度、5.86W@~8000rpm。DC-CDIの70mJなら、1.5W~9.3W程度かなぁ。

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Chapter 9.

2.2μFを160V以上充電出来るのかテスト用スケルトン君を組み直し。

←なんとか同一底面積、2.2cm厚以下に押し込んだ。

ウッカリヒゲ出しは基板裏側からにしてしまったんで2mm程厚くなって
しまった。絶縁ケースに入れて2.5cm以下にしないといけない。
部品手持ち都合、2.2μF250V耐圧品使用。内部電源は高圧側から切り離し
12V低圧側から供給に変更。

一応内部で220Vに抑える様に細工、220V前後以上で入力短絡にした。端子
側の方の1μF-250V品は保護無しだが、破損しても波及しないんでそのまま。
無負荷だと不味いが稼働中で電流が流れてればそれ程高電圧にはならないん
じゃないかと.


---

スライダックにビクビク繋いでみたら、当然だがAC80V位で昇圧200V程度になった。スライダックの駆動力はACGに比べれば
無限大も同然、下手すりゃ部屋内でコンデンサ破裂、修羅場なんでビックビクだが。今の所クランキング時以外のACGコイルの
駆動力は概算推定しか無いし、それより1~2割も高ければアイドリングから250V逝けるかも..ヤッパシ一応400V耐える様にするか.
元の奴も400Vみたいだしな。250VあればDC-CDIの能力越え。やっぱしちょっと部品取り寄せ...

最終的に本番用作る前に実車で確認しなけりゃなんだよな。イマイチ不明確なのは点火中SCRが「on」の時は充電電流が
流れないタイミングにならないと不味いと思う(でないと転流してoffにならない)んだが、ACGの位相と整流回路が出来上がって
るのかどうか。

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