Zündspannung 6V, 12V, VAPE??

[kutt]

Es wird ja immer so omninös vor der Zündenergie geredet (was für mich die Zündspannung = U ist), die verschiedene Zündanlage von sich geben.

Da liest man Worte wie "Hochenergie-Zündanlage" usw...

Wie der Zufall so will, ist mir gerade ein 30kV-Hochvoltnetzeil auf Arbeit abgeraucht und ich habe einen Oszi-Tastkopf mit 75MHz Bandbreite und einer Spannungsfestigkeit von 20kV Dauerstrich und 40kV Impuls (max 100ms) rumliegen. Eigentlich schreit das Teil danach, mal an einer Zündpule zu messen.

Bei den 6 und 12V Anlagen habe ich da keine Bauchschmerzen. Aber bei der Vape wir ja immer gesagt, daß die "unendlich" hohe Spannungen machen würde und Stahl kaltvervormt.

Als technisch interessierter Mensch gehe ich davon aus, daß diese Behauptungen nicht aus der Luft gegriffen sind und Fakten existieren. Ich will ja gar nicht die Spannungen wissen (würde ich selbst messen), aber sowas wie Windungsverhältniss, Ladungsmenge usw. wäre interessant, um die Ladungsmenge mal zu überschlagen...

Mir gehts primär darum, daß ich den (recht teuren) Tastkopf nicht zerdonnere...

Kann mir da jemand mal ein paar Infos zukommen lassen? Oder hat das irgendjemand sogar schon mal gemessen?

[jot]

moin,

das experiment entscheidet! jot

[Robert K. G.]

Du hattest mal in deiner Signatur stehen: Der Sachse redet nicht, der Sachse macht.

Mach einfach. Das Ding kann auch nicht mehr als 40 kV bringen, da man die Funken noch sieht. Mehr als 15 W wird die Zündung auch nicht haben. Allerdings ist die abgegebene Spannung drehzahlabhängig und nicht geregelt. Du kannst dich also gefahrlos von "unten" durch langsame Erhöhung der Drehzahl herantasten.

Gruß
Robert

[Lorchen]

Das heißt, du mußt mit dem Akkuschrauber die Kurbelwelle drehen.

[Robert K. G.]

...
Ich will ja gar nicht die Spannungen wissen (würde ich selbst messen), aber sowas wie Windungsverhältniss, Ladungsmenge usw. wäre interessant, um die Ladungsmenge mal zu überschlagen...
...

Ich würde sagen der Faktor ist 1, wahlweise auch 1!

Gruß
Robert

[kutt]

Robert du Quatschkopp

Mir gehen da nur Gedanken durch den Kopf, wo jemand gesagt hat, daß der Vape-Funke 1,5cm an Luft überpringt. Damit wären 15kV nötig (was für mich eigentlich noch im Niederspannungsbereich wäre...)

Ich schau mal, ob ich das Ding am WE mal ausleihen kann. Ich hab ja 6V, 12V und Vape "im Haus"

[Robert K. G.]

Nun ja, bei "hab ich gesehen" wird es aber schwierig. Das da rund 15 kV raus kommen ist mir fast klar! 15 kV ist vom Spektrum her noch satt im sichtbaren Bereich. Bei höheren Spannungen beginnt dann der UV- und der Röntgenbereich zu dominieren. Der Funke wird also scheinbar "schwächer" was aber nicht so ist.

Ich sage deswegen es müssen höhere Spannungen anliegen, diese sind aber drehzahlabhängig und damit auch limitierbar sollte etwas schief laufen.

Gruß
Robert

[kutt]

Das wärs ... die Vape macht nen Röntgenblitz

[lothar]

Ist mir ja jetzt geradezu peinlich die Frage: Kutt, liest du eigentlich meine Beiträge oder bin ich auf deiner ignore-Liste ... ?

Guckst du:
"Elektrik" -> "Tipps zur Fehlersuche in der Elektrik"

und dann im ersten Beitrag des Threads den Artikel
"Strom und Spannung bei der Unterbrecherzündung"

Insbsondere in der zweiten Hälfte werden einige deiner Fragen, denke ich, beantwortet.

Gruß
Lothar

[kutt]

lothar, ich schau dann mal rein (bin gerade mit dem Händie Mobiltelefon unterwegs)

Natürlich bist du nicht auf meiner Ignore. Jedenfalls warst du nicht drauf, als ich das Ding das letzte mal aktualisiert habe.

[lothar]

... Jedenfalls warst du nicht drauf, als ich das Ding das letzte mal aktualisiert habe.

Nu, pogodi!

[kutt]

So .. habs mir durchgelesen Haste fein gemacht!

Eigentlich könnte ich den Thread jetzt löschen

Jetzt stellt sich natürlich die große Frage: Soll ich mal nachmessen? Was ist, wenn ich auf was anderes komme

Eigentlich interessiert mich vor allem der Vergleich.
Ich hätte meine 6V ES (Unterbrecher), 6V BK (Unterbrecher -> soll auf Zündverstärker umgebaut werden), 12V Guzzi (MZ Zünspulen + Thyristoranlage), Rotax (noch mit originaler Zündanlage) und die ETS mit der Vape.

Wenns keinen interessiert, würde ich das auch nur für mich machen

[der janne]

Mach mal, täte mich auch Interessieren was an wirklichen Meßwerten heraus kommt

[P-J]

Doch mess mal, interessiert mich auch. Hab durch den Vollgummistecker dermassen eine gedonnert bekommen. Der Funke in der Kerze ist hellblau was auf viel Spannung schliessen lässt.

[hiha]

Die Spannung ist eher egal, da sie in der Praxis nur eine untergeordnete Bedeutung hat, und 20-30kV können eigentlich alle Zündungen. Das reicht bei Benzinern um die Funkenstrecke zu ionisieren, (Erdgasmotoren brauchen angeblich mehr). Wenn der Lichtbogen dann gezündet hat, sinkt die Spannung auf einige hundert Volt ab bis die in der Zündspule oder im CDI-Kondensator gespeicherte Energie verbraucht ist.
Wichtig für das kräftige Anzünden des Gemisches im Brennraum ist die Zündenergie in Joule. Ein praxisnaher Test sieht so aus, dass Du in einen druckfesten Plexiglasbehälter eine oder mehrere verdschiedene Zündkerzen einschraubst, ihn unter Luftdruck setzt und Jenen so lange erhöhst, bis kein Funke mehr auftritt, oder 10bar erreicht sind. Das Ganze dann noch bei grösser werdenden Eletrodenabständen bis 1,5mm oder so. Wichtig ist dann auch noch die maximale Zündfrequenz. Manche Zündanlagen steigen bei höheren Drehzahlen dann wegen Energieabfall aus.
Wenn man die Zündenergie allerdings aus einer Messung errechnen will, wirds schwieriger, da die Messung des Spannungsverlaufs an der Kerze nicht ganz so einfach ist, ohne das Oszi zu killen...

Gruß
Hans

[kutt]

Hmm .. lt. lothars Text soll die Durchbruchsfeldstärke an Luft bei 3300V/mm liegen. 1,5cm wären demnach fast 50kV

Naja - das mit den "gedonnert" bekommen ist stark von den Umgebungsparametern abhängig. Jeder der hin und wieder mal mit höheren Spannungen zu tun hat, kennt die Grundregel "Werde nie Teil des Stromkreises" (Wenn man was anfässt, dann nur einen Arm/Hand nutzen). Stützt man sich mit einer Hand am Motorblock ab und hat in der anderen das Zündkabel, dann tut es auch mit einer 6V Anlage ordentlich weh


Bin mal gespannt - Interessant wäre, neben der Spitzenpassung, eigentlich die Ladungsmenge (Q = I(t) * t) bzw. Energie (E = U(t) * I(t) * t), die hiha schrieb. Dazu müsste man aber den Strom messen *grübel*. Mit nur einem Tastkopf ist das aber recht schwierig. Man könnte 2 Messungen machen, da muß aber eine Zündung, wie die andere sein...

[Mainzer]

Hmm .. lt. lothars Text soll die Durchbruchsfeldstärke an Luft bei 3300V/mm liegen. 1,5cm wären demnach fast 50kV

1,5cm könnte hinkommen, kann ich bei meiner Mopete den Kerzenstecker fast komplett von der Kerze abnehmen und die Maschine läuft weiter (mit VAPE)

[beres]

Mehrere Zündungen mitteln?

[torbiaz]

Hab durch den Vollgummistecker dermassen eine gedonnert bekommen.

Nimm's nicht persönlich; aber statt immer wieder auf deinen offensichtlich defekten Kerzenstecker hinzuweisen, solltest Du endlich mal einen neuen kaufen.

[P-J]

Nimm's nicht persönlich; aber statt immer wieder auf deinen offensichtlich defekten Kerzenstecker hinzuweisen, solltest Du endlich mal einen neuen kaufen.

Der war neu und nicht sonen billiger Beru/Champignon sondern einer von den 2takt Booten, absulut Wasserdicht.

[lothar]

... Der Funke in der Kerze ist hellblau was auf viel Spannung schliessen lässt.

Die Spannung an den Kerzenelektroden steigt in etwa linear mit der Zeit an (ca. 1 ... 2 kV / us). wird die Durchbruchsspannung erreicht,
kommt es zum Funken, da ist es egal, welche Zündung dahinter steckt. Bei Normaldruck braucht man 1,8kV für den üblichen
Elektrodenabstand von 0,6mm. Nach dem PASCHEN-Gesetz erhöht sich die Durchschlagsfestigkeit mit dem Druck, d.h. bei einer
angenommenen Verdichtung von 10:1 wären dann 18 kV nötig. Wir haben aber keine Luft im Zylinder sondern einen Luft-Benzin-Nebel.
Wie sich dabei die Durchschlagsspannung ändert konnte ich nirgendwo finden, vermutlich wird sie wieder etwas geringer,
wie auch die praktischen Messungen zeigten.

Die Farbe des Funkens hängt also nicht von der Spannung ab, die bleibt immer gleich, sondern von der Form der Gasentladung.
Der erste Durchschlag ist eine Stoßionisation, der Funke ist nahezu unsichtbar bzw. fahlblau. Der reicht um zu zünden.
Liefert die Zündeinrichtung weiter Strom nach, so schließt sich eine Bogenentladung an, und die hellt den Funken auf.
Die Bogenentladung dauert bei Spulenzündungen länger und bei CDI kürzer, daher die unterschiedlichen Funkenfarben.

Im übrigen habe ich mir auch schon den Kopf zerkrümelt, wie man U und I an den Elektroden messen könnte.
Habe aber noch nichts Praktikables zustande gebracht. Die Idee ist wie folgt:

ui-kerzenmessung.JPG

Der Strom wird dabei als Spannungsabfall über der Masseelektrode gemessen und die Spannung über den kapazitiven Teiler
ins linke Koaxkabel. Zeit müsste man haben ...

Gruß
Lothar

[P-J]

Leider hab ich nicht genug Ahnung von Elektronik um das zu begreifen. Wenn ich das richtig verstanden hab ist die VAPE ne CDI Zündung und da sind die Funken halt nicht Gelb/rot wie bei normalen Zündungen.

[lothar]

Wenn ich das richtig verstanden hab ist die VAPE ne CDI Zündung und da sind die Funken halt nicht Gelb/rot wie bei normalen Zündungen.

Genauso ist das! Und auf S. 95 der "MZ-Elektrik" kannst du sogar die Schaltung dazu studieren ...

[P-J]

studieren ...

begreif ich nicht tschuldige

Trotzallem, an einer normalen MZ zieh ich den Kerzenstecker einfach ab, kribbelt etwas und gut is, bei ner VAPE mach ich sowas nicht mehr.

[kutt]

Lothar: meine Idee wäre (wenn man 2 solcher Tastköpfe hätte) über die 1kOhm des Kerzensteckers den zeitlichen Spannungsabfall zu messen. Damit hätte man Strom und Spannung. Die Auswertung wäre dann eine Aufwärmübung in Matlab oder LabView...

Setzt natürlich vorraus, daß der Shunt rein ohmschen Charakter hat.

Die Tastspitze hat 100MOhm und 3pF

Da ich aber nur einen habe, fällt das so aus. Wären (was ich nicht glaube) die Zündimplule alle gleich. Dann könnte man das über 2 Messungen machen - oder wie oben geschrieben - mitteln

Mal schauen, ob der Oszi das kann - per Hand hab ich dazu keinen Bock

PS: die Farbe des Zündfunkens kommt durch das Plasma. Je nach dem, was man ionisiert, kann der Funke daher rot (Magnesium), grün (Baruim), blau (Kupfer) oder auch gelb (Natrium) sein ...

[lothar]

Lothar: meine Idee wäre (wenn man 2 solcher Tastköpfe hätte) über die 1kOhm des Kerzensteckers den zeitlichen Spannungsabfall zu messen.

Nee, kutt, du hast die Zündkerze doch noch nicht verstanden. Der Entstörer liegt viel zu weit weg von der eigentlichen Funkenstrecke.
Die Elemente, die in den ersten Nanosekunden U und I bestimmen, sind die Elektrodenkapazität und die Induktivität in unmittelbarer
Nähe der Elektrodenenden. Dort fließen bis zu 100A, während der Strom im Entstörwiderstand um Größenordnungen drunter bleibt.
Der Entstörwiderstand spielt nahezu keine Rolle beim initialen Funken. Das ist auch der letzte Satz im oben angeführten Text ...

Gruß
Lothar

[kutt]

Stimmt schon, lothar. Der Tastkopf hat aber nur 75MHz Bandbreite

Von daher wird der hochfrequente Teil, der dich gerade interessiert sowieso vom Tastkopf weg-gedämpft...

[lothar]

OK, wenn du nur z.B. auf dem Zündkabel messen willst, geht es viel einfacher.

Du zweckst eine Krokoklemme auf die Kabelisolation, die bildet etwa 1pF zum inneren Leiter.
Daran kommt ein 50-Ohm-Kabel, das vorn noch mit 1nF gegen Masse belastet wird. Damit hast du einen
breitbandigen kapazitiven Teiler von 1000:1. Dem Oszi kann nix passieren.

So habe ich alle meine praktischen Messungen gemacht. Den C-Teiler kann man mit 220V kalibrieren (Vorsicht!).
Ergebnisse sind z.B. Bild 9 im Artikel http://pic.mz-forum.com/lothar/ELEKTRIK ... nsator.pdf

Gruß
Lothar

[flotter 3er]

Hmm .. lt. lothars Text soll die Durchbruchsfeldstärke an Luft bei 3300V/mm liegen. 1,5cm wären demnach fast 50kV

Das wird hinkommen, ich habe irgendwo mal was von "über 40kv" für die Vape gelesen.

[lothar]

Das wird hinkommen, ich habe irgendwo mal was von "über 40kv" für die Vape gelesen.

Ja, wenn am Zündkabel nichts dranhängt, also der Kerzenstecker abgeschraubt ist.

Das erreicht aber fast auch die stinknormale Spulenzündung. Ein Exemplar, dass ich gemessen habe, hatte 34kV.
Und das ist ein Messwert und kein Werbeslogan ...

Findet man auch in http://pic.mz-forum.com/lothar/ELEKTRIK ... nsator.pdf

unter Bild 9

Gruß
Lothar

[hiha]

Nochmal: Die Spannung spielt auch keine besondere Rolle, wenns um die Stärke des Schlages geht, den man gebrannt bekommt.
Bestes Beispiel ist der Polyesterpulli im Winter. Da zieht es beim Ausziehen Funken mit 10cm Länge und mehr, was dann schnell mal ein paar dutzend Kilovolt entspricht, aber kaum weh tut.
Eine gute 12V-Zündspule (z.B. Silent-Hektik) entwickelt ca 110mJ, da brennt es einem schon gescheit eine.
Ein elektrischer Wildschweinzaun hingegen hat nur vielleicht 4kV, aber schießt einen mit bis zu 18J(!) fast um. Vergleich: Ein zulassungsfreies Luftdruckgewehr darf maximal 7,5J Mündungsenergie aufweisen.
Das macht auf 10m ganz schöne Löcher in die Hose...

Gruß
Hans

[two-stroke]

Für die VAPE wird ja ein Kerzenstecker mit geringem Widerstand empfohlen. In der Einbauanleitung (12V/100W MZ RT 125/3) steht:

"vorzugsweise mit 1-2, maximal aber 5 Kiloohm"

Werde ich dadurch nicht zum rollenden Störsender? In Lothars MZ-Elektrik habe ich nichts zu dem Thema gefunden (hoffe ich habe es nicht übersehen).

Gruß Ralf

[P-J]

Am Motorrad würde es sinn machen wenn ich ein Radio am Stromkreis betreiben würde, das würde Pfeifen, das kenn ich vom Auto. Das Radio was direkt daneben steht, wie in meiner Garage, wird nicht davon beieinflusst. Mein Freund Kalle hat ne Herzschrittmacher, dem machts auch nix. Meinem Fernseher interessiert es auch nicht. Testweise hab ich das Motorrad in Masten eines befreundeten Amateurfunkers gestartet, auch belanglos. Bisher hab ich den Sinn noch nicht erkannt, lass mich aber gerne eines besseren belehren.

[lothar]

Am Motorrad würde es sinn machen wenn ich ein Radio am Stromkreis betreiben würde, das würde Pfeifen, das kenn ich vom Auto.

Ja, das kann aber tatsächlich auftreten, und dann ist es ärgerlich ...

Durch induktive (Zündspule) und kapazitive (Zündkondensator u.a.) Komponenten entstehen elektrisch schwingfähige Systeme,
deren Schwingfrequenzen in einem Bereich liegen, so dass sie als elektromagnetische Welle abgestrahlt werden können und andere
Geräte stören.

Das Einschleifen eines Widerstandes in einen Schwingkreis verhindert zwar nicht die Initialisierung einer elektrischen Schwingung,
beeinflusst aber gravierend die Geschwindigkeit ihres Abklingens. Der "Enstörwiderstand" vermindert somit die Störenergie,
die abgestrahlt wird. Beim Rundfunkempfang werden durch Störschwingungen aus KfZ vor allem Übertragungen mit sogenannter
Amplitudenmodulation (AM) gestört, wie sie bei LW, MW, KW aber auch beim analogen TV verwendet wurden.
Durch Übergang der Nutzung vorwiegend auf frequenzmodulierte Übertragungen (UKW) oder gar digitale Modulationsarten,
werden diese Störungen heute kaum noch wirksam bzw. weniger wahrgenommen.

Dennoch gibt es viele technische Anwendungen und Dienste, die durchaus gestört werden können. Deshalb hat sich das
Gebiet der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) in den letzten Jahren stark entwickelt und man hat begonnen auch
für die unbeabsichtigte Aussendung von Störstrahlung Grenzwerte gesetzlich festzulegen.

Also, wenn du, P-J, nichts mehr im Radio hörst, ist es noch lange nicht gut. Dafür gibt es objektive Beurteilungskriterien.
Wir haben mit unseren alten Mühlen sicher Bestandsschutz, ob aber die MZ heute genauso durch eine CE-Prüfung durchkommen würde, wäre zu bezweifeln.

Gruß
Lothar

[kutt]

So .. ich habe den Plättchenteil von P-J mal abgetrennt - bitte nix mehr dazu in diesem Thread

Zum Experiment:

Wahnsinn, was bei der BK an Spannung am Unterbrecher ankommt! Da reicht selbst ein 1:10 Teiler nicht
Leider scheint der 40kV Tastkopf sekundärseitig (also an der Hochspannung) zu sehr zu dämpfen. (bzw. die Ladungsmenge ist zu gering )
Ich habe auch ein paar Daten aufgenommen - muß das aber erst mal etwas aufarbeiten.

Da mir langweilig war, habe ich mich mal an mein "vor-mir-herschieb" Projekt gemacht - Die BK auf net-harrys ZV umbauen. Für die, die das Problem nicht kennen:

Die BK hat 2 Zündspulen, die über einen Unterbrecher befeuert werden. Im Moment der Zündung hat man also 2 Spulen und 2 Kapazitäten parallel (=schwingfähig).

Leider bin ich dabei sogar mehrmals über meine eigene Dämlichkeit gestolpert. Erst mal ging gar nix. Dann habe ich einen ZV abgeklemmt und es funktionierte. Auf beiden ZP, obwohl nur eine angeklemmt war
Dann fiel mir ein, daß die Spulen im Bakelitträger gebrückt sind . Also Brücke raus und noch mal ausprobiert. Ein ZV ging, der andere nicht.

Mir war das dann zu doof und ich bin auf die Werkbank umgezogen. Da habe ich nen Oszi, mehrere Mulitmeter und mein geregeltes 75V 20A Netzteil. Nach einiges Messungen habe ich dann die kalte Lötstelle gefunden (nochmal ) und der Kram funktionierte

Ein interessanter Nebeneffekt zu EMV:

Ich hatte erst die beiden ZP mit Kabeln versehen, die ihre Funken einfach so von sich sprühten. Wahnsinn, wie das im Radio geknistert hat. Ein mal habe ich es sogar geschafft, daß der µC im Radio abgestützt ist . Auf ein mal war die Musik aus, ich schaue aufs Radio und sehe wie da gerade wieder der "Willkommenstext" erscheint. Hab dann doch besser ein paar Kerzenstecker verwendet. Die hatten kein Blech mehr drann, das Radio hat es aber nicht mehr gestört.



Legende:
ZP = Zündspule
ZV = Zündverstärker (tm)

[two-stroke]

Das ist interessant. Ich dachte immer, das der Blechmantel wie ein Faradayscher Käfig wirkt, der die störende Strahlung im Inneren einschließt. Verblüffend finde ich auch, dass ein µC von der Zündung "abgeschossen" werden kann. Wenn ich das richtig verstanden habe, hast Du ein Digitalradio. E-Technik ist nicht so meine Stärke (arbeite im Computerbereich). Wenn ein Digitalbaustein (war das evtl. ein D/A Wandler) beeinflusst werden kann, dann bedeutet das, dass auch andere digitale Schaltungen gestört werden können (Steuerungen, Mobilfunk, medizinische Geräte in Krankenwagen/Kliniken usw.). Die laufen ja meist in einem viel höheren digitalen Freqeunzbereich. Entsteht da die Störung durch Interferenzen?

Noch eine kleine OffTopic-Frage. Die BK hat nur einen Unterbrecher? Läuft der auf einem Nocke, der pro Umdrehung zwei Schliesswinkel hat. Ich erinnere micht dunkel an einen Beitrag hier im Forum, wo ein User das Problem hatte, das bei seinem Einzylinder der Unterbrecher zweimal öffnete.

Gruß Ralf

[kutt]

Es ist kein "Digitalradio" im Sinne von digitaler Übertragung der Musik. Es ist ein auf Neudenglisch "5 Kanal Reciver", der komplett per Tastendruck aufs Knöpfchen bedienbar ist. Das einstellen, was ich will, macht dann ein kleiner µC - und der scheint abgestürzt zu sein.

Ich habs dann nicht übertrieben - will mir nicht schon wieder ein neues Radio kaufen, um gescheit Muckke in der Bude ordentlich Musik in der Garage zu haben