YAMAHA


125 DTRE


3MB 1990




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Le CDI (Condensateur Discharge Ignition) est un allumage électronique à décharge de condensateur - cela signifie que c’est la décharge d’un condensateur au travers du primaire de la bobine haute tension, qui génère l’étincelle à la bougie.


- Le CDI a pour mission de produire une étincelle à un instant précis mais variable selon le régime de rotation du moteur.

 Pour cela, il intègre une mémoire dans laquelle sont stockées les valeurs d’avance correspondantes aux différents régimes (cartographie).


- Le DTR125E étant équipé d’un démarreur électrique et accessoires de sécurités, le CDI devra en plus gérer tout ça (il doit interdire la mise en fonction du démarreur si le moteur est en marche, par exemple).


Pour commencer à travailler, le CDI doit savoir où est situé le piston. C’est l’ensemble capteur (Pick-up) et rotor qui permet cela.

Le rotor (volant magnétique) possède une languette métallique sur sa périphérie. Lorsque cette languette passe devant le capteur, celui-ci génère un signal électrique comme illustré ci-dessous.

Ici, le piston est situé à 79°

(soit 23 mm environ) avant le PMH

Le CDI distingue le début et la fin de la languette métallique grâce à la polarité du signal, puis le régime de rotation grâce à la fréquence de ce signal.


Au régime du ralenti c’est le signal au pic négatif qui déclenche l’étincelle (17° avant le PMH).

Cette avance est « l’avance nominale », nommée aussi « avance statique » ou encore « avance de base » qui est utilisée telle quelle pour déclencher l’étincelle.


Au dessus du régime de ralenti, c’est le signal positif (79°) qui est utilisé par le CDI comme repère de position.


  





      









Le CDI sait que le début de la languette est située à 79° puisqu’il a tous les éléments pour le calculer :

- Il connaît déjà la valeur d’avance nominale puisqu’elle lui est indiquée lors de sa  programmation (17°),

- Il connaît  la position du piston à l’instant de ces 17° avant PMH car il repère le pic négatif du capteur (là, on est à une vitesse piston beaucoup plus stable, puisque plus au ralenti)

- grâce au pic positif il n’a plus qu’à mesurer le temps écoulé entre les deux pics pour en déduire l’angle exact .


A partir du « top départ » donné par ce signal à 79° en avance du PMH, le CDI va générer l’allumage selon la cartographie programmée.

Il va donc pouvoir calculer un retard à partir de ce top (il ajoute un retard à une trop grande avance, afin d’obtenir la valeur désirée).

Évidement, dans ces conditions l’avance maximale ne pourra pas être supérieure à 79°, ce qui est déjà bien trop (elle est de 27° au maximum sur un DTR125E 3MB).


Thomas de Devmoto (Ignitech) m’avait écrit ceci pour m’expliquer le pourquoi du comment :

Le CDI pourrait se passer de savoir où est le PMH s'il ne fonctionnait qu'en retard et non pas en avance, je m'explique.

Nous, mécaniciens, nous raisonnons en terme "d'avance à l'allumage", autrement dit une valeur en degrés qui indique l'angle pour un point donné sur le rotor, lorsque s'effectue l'étincelle et ce même point lorsque le piston atteint le PMH.


Il n'existe pas encore de dispositif électronique "médium" qui peut déclencher un évenement (étincelle) avant un autre (PMH atteint), il a fallut donc trouver une autre solution: si on ne peut pas prédire un évenement, on peut l'anticiper.

Pour simplifier la compréhension de la suite, on assumera que le rotor dispose d'un ergot fin qui génère une impulsion au niveau du capteur d'allumage (j'expliquerai plus tard les ergots larges que l'on voit habituellement).

L'évenement "PMH atteint" a été remplacé par l'évement "l'ergot du rotor passe devant le capteur". Mécaniquement et en respectant le sens de rotation du moteur, l'évenement "l'ergot du rotor passe devant le capteur" survient avant l'évenement "PMH atteint".

Le capteur est donc fixé à un certain angle avant le PMH, cet angle est appelé "l'avance maximum".

Le CDI connaissant le régime moteur, cet angle et la valeur de l'avance à l'allumage programmée, n'a plus qu'a calculer un temps de retard avant de déclencher l'étincelle. Plus ce temps sera long, plus l'étincelle se rapprochera du PMH ==> moins il y aura d'avance à l'allumage. A l'inverse plus ce temps sera court plus l'étincelle sera précoce ==> il y aura plus d'avance à l'allumage.


On remarque ici que la variation de l'avance à l'allumage (que l'on considère en degrés) est une variation de temps de retard.

Mathématiquement cela reste vrai si le moteur tourne à un régime constant et régulier: connaissant sa vitesse de rotation, il est facile de calculer un temps T durant lequel un point sur le rotor (ergot) aura parcouru un certain nombre de degrés.

régime = tr/min = 360degrés/min = 360degrés/Temps ==> temps = 360degrés/régime


Malheureusement, lorsque nos moteurs tournent au ralenti ou à bas régime, la vitesse de rotation est irrégulière pour 1 tour de rotor donné.

Par exemple le moteur ralenti lors de la phase de compression, tandis qu'il accélère lors de l'explosion.

Autrement dit, le calcul par le CDI du retard à appliquer avant l'étincelle peut être valable lorsque l'ergot passe devant le capteur, mais ne peut pas du tout l'être plus tard lorsque le piston se rapproche du PMH alors que le CDI attend pour générer l'étincelle.

De plus, le CDI se fie aussi au régime moteur pour choisir la bonne avance à appliquer en fonction de la courbe programmée, ce régime étant pas du tout stable à bas régime, on comprend qu'avec le procédé normal, l'avance serait complètement chaotique.

Les conséquences seraient une mauvaise combustion, des dangers potentiels de travail négatif (l'explosion pousse le piston trop tôt et donc le moteur veut partir à l'envers), une irrégularité complète du régime moteur.


La solution technique employée est simple et efficace: il suffit de générer une étincelle à un angle fixe avant PMH. Par exemple mettre un 2ème ergot sur le rotor avec un 2ème capteur à 17° avant PMH, ce 2ème capteur ordonne directement une étincelle à la bougie. Quelque soit le régime, l'étincelle aura lieu à 17° avant PMH, on appelle ça "l'avance de base".

Le système final serait ainsi: Si le CDI détecte un régime moteur bas, il branche la bobine d'allumage sur le capteur 2 et sinon il branche la bobine d'allumage sur son circuit de retard qui utilise le capteur 1.


Sur nos rotors, on observe un seul ergot, mais large et un seul capteur. Et cela suffit à effectuer les 2 opérations citées ci dessus.

En effet, lorsque que le rotor tourne, le premier décroché de l'ergot passe devant le capteur, générant un signal. Le même signal mais inversé est généré lorsque le deuxième décroché marquant la fin de l'ergot passe devant le capteur. Le CDI sait distinguer ces 2 signaux, on a donc l'équivalent des nos 2 ergots comme précédemment cité.

Considérons par exemple, que le premier décroché passe devant le capteur à 17° avant PMH et que le deuxième passe à 79° avant PMH.

Ce moteur aura donc une avance de base de 17° et pourra générer des étincelles jusqu'a 79° avant PMH.

La cartographie de l’allumage du DTR125E 3MB n’est pas connue précisément.

Les seules indications de la RMT (Revue Moto Technique) sont celles-ci :

Avance au ralenti : 17°

Avance à 4000 tr/mn : 27°


Par comparaison des modèles très similaires de la gammes YAMAHA 2 temps utilisant quasiment le même groupe motopropulseur, on peut à peu près reconstituer l’intégralité des valeurs manquantes (voir tableau ci-contre).


On peut augmenter les performances moteur en jouant sur l’avance.

Par exemple, il est possible de changer la position du capteur d’allumage, de façon à tromper le CDI sur la position du piston.

On peut également décaler le rotor à l’aide d’une clavette spéciale pour obtenir le même effet.


L’inconvenient principal de ces systèmes, c’est qu’on décale l’ensemble de la courbe d’allumage.

Ainsi, certaines valeurs peuvent êtres très hautes (avance très importante), alors que d’autres pourraient encore être augmentées sans risque pour le moteur.


Décaler l’ensemble, c’est conserver les défauts tout en diminuant la marge de sécurité.


Malgré cela, un décalage de 6 à 8° donne d’excellents résultats au niveau de l’accélération - moins au niveau de la vitesse maximale, car une avance élevée limite la prise de tours.



L’idéal est de remplacer le CDI par un modèle programmable.


Ainsi, la cartographie est intégralement modifiable et les

défauts de conception gommés.


Si on envisage de remplacer le CDI, voir aussi comment fonctionne la sécurité de démarrage et coupure d’allumage, afin de conserver ces fonctions.



Régime de rotation moteur
en tr/mn



DTR
3MB



DTR
4BL



TZR
4FL



TZR
4GM
1200
17°
17°
17°
1350
17°
17°
17°
2000
17°
17°
18°
2200
17°
2600
17°
3000

19°
22.5°
19°
3400
28°
3500

27°
20°
4000
27°
22°
26°
19°
4500

24°
5000
21°
17°
18.5°
6000
19°
17° mesuré par Hugoin
17°
7000
18°
17°
15°
8000

17°
18°
14°
9000
16°
19°
13°
9500

12°
10000
12°
10.5°
10600
10800

11000
11200
12000

La partie fonctionnement interne du CDI est largement traitée sur le net - on trouve même des exemples de montages.

Quelques liens :

http://startair.chez.com/ballumage.pdf

http://www.transmic.net/

http://www.sportdevices.com/ignition/ignition.htm

Plus

d’infos

Mais pourquoi le CDI a-t’il besoin de deux points de repère pour effectuer une étincelle ?


C’est la question que je me suis posé pendant un bon moment et pour laquelle j’ai eu quelques difficultés à obtenir une réponse claire, ou plus exactement, pour laquelle j’ai eu beaucoup de difficultés à comprendre le principe.


En fait, c’est très simple - le régime du ralenti est trop instable pour utiliser un repère fiable (voir le courrier de Thomas, ci-dessous, qui explique qu’à ce régime la vitesse du piston varie sans arrêt, à cause d’un manque d’inertie qui ne compense pas suffisamment le frein que représente la compression et l'accélération due à l’explosion ).


Le problème, c’est qu’avec l’avance à l’allumage, il ne faut pas faire n’importe quoi - on utilise donc une valeur d’avance plutôt faible pour ce régime où le rendement est sans importance, de façon à ne pas risquer de casse moteur.

On obtient donc une étincelle à peu près à 17° avant le PMH, et si la vitesse du piston à changée pendant sa course, on aura une avance différente mais sans gravité à ce régime.

Pour dégrossir le calcul de la distance du piston selon l’angle : ICI

La course du piston est de 50,7 mm et la bielle a un entre-axe de 105 mm

Dans cette position, le piston est situé à 17°

(soit 1.35mm environ) avant le PMH