Einfache drehzahlabhängige Zündverstellung

[dude]

Geboren aus den Vorgaben, den SMU-Zylinderkopf mit mehr Spätzündung zu fahren, habe ich eine seehr einfache Modifikation an meiner TS vorgenommen.

Wer Probleme mit der Auswahl des Zündwinkels hat (zu spät--> zu wenig Durchzug; zu früh --> dreht nicht aus), bzw. etwas experimentieren möchte:
Ich habe eine simple Variante der drehzahlabhängigen Spätverstellung bei meiner TS verwirklicht.

Voraussetzung ist eine elektronische Zündung (im einfachsten Fall auch nur ein "Zündverstärker") sowie eine Stroboskoplampe.
Dazu wird zwischen der Steuerleitung (Pickup) und Masse ein Kondensator eingefügt (fliegend oder wie auch immer). Dieser wird aufgrund der relativ hochohmigen Eingänge der elektronischen Zündungen das Signal um eine feste Zeitspanne verzögern und somit den Zündwinkel bei hohen drehzahlen nach spät verstellen.
Die Größe des Kondensators ist dabei abhängig vom Eingangswiderstand der Elektronikzündung sowie des gewünschten Verstellbereichs (Spanne). Man sollte mit kleinen Werten beginnen (wenige nF) und dann mit der Stroboskoplampe den Effekt überprüfen. Ich habe bei meiner TS z.B. nun einen Zündbereich von 21° bis 17°.

Anmerkungen:

Das ganze hat natürlich nichts mit einer Kennfeldzündung zu tun, eine bestimmte Zündkurve kann man damit nicht definieren

Es sollte mit jeder elektronischen Zündung funktionieren, trotzdem kann ich natürlich nicht dafür garantieren, ohne die entsprechende Schaltung zu kennen

Der Kondensator sollte keinen negativen Effekt auf die E-Zündung haben (Zerstörung), trotzdem erfolgt die Modifikation auf EIGENE GEFAHR.

[Micky]

Welche Zündung nimmst Du und welchen Kondensator?


Micky

[net-harry]

Moin,

Wie das bei anderen elektronischen Zündanlagen aussieht, kann ich nicht sagen.

Bei meinem von Dir erwähnten "Zündverstärker" bewirkt bereits der an seiner Stelle belassene Funkenlöschkondensator über dem Unterbrecher (0,22uF) eine kleine "Zündzeitpunktverschiebung" in Richtung "Spät", allerdings in einem nicht wahrnehmbaren Bereich von etwa 20 us (Das entspricht bei einer Drehzahl von 1000 U/min = 16,7 Hz entsprechend 60ms für eine Umdrehung einem Winkel von 0,12°, bei 5000 U/min ganze 0,6°).

Wollte man den Winkel hier maßgeblich vergrößern, müsstest Du Kondensatoren im uF-Bereich verwenden.
(Man könnte aber auch einfach die Eingangswiderstände modifizieren um damit in Verbindung mit dem ohnehin vorhandenen 0,22uF Kondensator den gewünschten Verstellbereich einzustellen... )

Gruß
Harald

[dude]

Ich benutze eine Eigenbauzündung:

Geber: Magnetschranke mit Open-Collector-Ausgang
Verstärkerstufe: CMOS-Schaltkreis mit Schmitt-Triggerfunktion, eingangsseitig Pull-Up-Widerstand, ausgangsseitig Leistungs-MOSFET.

Wie gesagt: Das sollte bei jeder E-Zündung funktionieren. Den richtigen Kondensator findest du nur durch ausprobieren. Ich benutze einen 22nF-Kondensator. Je höher der Eingangswiderstand der Schaltung, desto kleiner muß der Kondensator werden: RC-Glied

-- Hinzugefügt: 22. Aug 2011 15:13 --

Man könnte das ganze natürlich auch ausdehnen und eine Art Verzögerungs-Blackbox zusammenlöten, die den Zündimpuls auch wieder triggert (also wieder eine schöne Rechteckform herstellt) und an der mittels Potentiometer die Verzögerungszeit eingestellt werden kann. Diese Blackbox könnte man mit Sicherheit an jede beliebige E-Zündung anpassen.

Aber dann wär's ja keine einfache drehzahlabhängige Zündverstellung.

[Joterich]

Dazu wird zwischen der Steuerleitung (Pickup) und Masse ein Kondensator eingefügt (fliegend oder wie auch immer). Dieser wird aufgrund der relativ hochohmigen Eingänge der elektronischen Zündungen das Signal um eine feste Zeitspanne verzögern und somit den Zündwinkel bei hohen drehzahlen nach spät verstellen.

du hast da leider einen kleinen Denkfehler - bei einer Zündwinkelverstellung nach spät in hohen Drehzahlen passiert genau das Gegenteil was du eigentlich damit erreichen willst...
Mit steigender Motordrehzahl steht immer weniger Zeit pro Grad Kurbelwinkel für die Verbrennung zur Verfügung. Damit der Verbrennungsspitzendruck möglichst kurz nach OT ist, muss die Verbrennung mit steigender Motordrehzahl immer früher ausgelöst werden.
Was du brauchst ist eine Verstellung nach Früh um einen optimaleren ZZP zu haben

[ES-Rischi]

Ja,ja, ja, das würde ich auch mal meinen. Bei meinen Moped zum Beispiel ist eine Spätverstellende Zündung als Drossellung eingebaut(gewesen). Beim blockieren dieses Mechanismusses kamen gleich ganz andere Drehzahlen zu Stande. Aber wenn Ihr eine andere Lösung findet, bin ich auch daran interessiert.

[lothar]

Ich möchte gerne mal was dazulernen. Wie ist denn das nun wirklich mit dem Zündzeitpunkt?

1. Nehmen wir mal an, wir stellen 3mm vor OT ein. Ich hatte das mal irgendwann ausgerechnet, bei meiner RT
waren das wohl 24°, wenn ich mich nicht irre. Bisher dachte ich immer, das braucht man, um dem
Verbrennungsprozess ein wenig Zeit zugeben, damit der optimale Gasdruck dann erreicht wird,
wenn der Kolben wieder nach unten geht.
Richtig?

2. Da der Verbrennungsprozess sich wohl wenig darum schert, wie die Motordrehzahl gerade ist,
wird er wohl immer so etwa die gleiche Zeit brauchen, bis der Gasdruck sich entsprechend entwickelt hat.
Richtig?

3. Nun wissen wir aber, dass gerade mit steigender Drehzahl die Zeit, die bis zu OT bleibt bei fest eingestellten
mm oder ° vor OT immer kürzer wird. Bei 600min-1 haben wir 10s-1, d.h. 3600°/s.
24° entsprechen dann einer Vorzündzeit von knapp 7ms. Bei 6000min-1 sind es nur noch 0,7ms.
Richtig?

4. Die Diskussion über ° oder mm v.OT sind ja zunächst mal kontraproduktiv, da sicher die Vorzündzeit die
primäre Größe ist.
Richtig?

5. Höhere Leistungen erwartet man beim 2Takter gerade bei hohen Drehzahlen, also sollte dafür
ein optimaler Zündzeitpunkt gefunden werden.
Richtig?

6. Wieviel ms Vorzündung sind denn nun bei 5000min-1 z.B. optimal. Kann das wer beantworten?
Im Thread oberhalb klingt es gerade so, als ob "immer später" mit höherer Drehzahl gerade das
Erstrebenswerte sei.
???

Gruß
Lothar, ratlos

[beres]

Völlig richtige Überlegungen Lothar. Mit steigender Drehzahl sollte der ZZP nach früher verstellt werden, um den maximalen Druck unmittelbar hinter OT zu haben. Wieviel Zeit da gebraucht wird hängt vor allem von der Wegstrecke die die Flammenfront zurücklegen muß ab. Brennraumgeometrie, Verdichtung, Kraftstoff/Luft-Verhältnis haben sicher auch Einfluß. Exakte Zahlen habe ich keine.

[pogo]

Feste Zahlen gibt es dafür auch nicht. Den optimalen ZZP muss man auf einem Prüfstand rausfahren und das am besten gleich für verschiedene Drehzahlen und Lasten, dann hat man ein schönes Kennfeld .

[Lorchen]

Richtig.

Mit steigender Drehzahl sollte der ZZP nach früher verstellt werden, um den maximalen Druck unmittelbar hinter OT zu haben.

Für die erste elektronische Zündanlage aus der DDR ist das auch nicht verwendbar, weil bereits der HALL-Schaltkreis im Geber auf der Lima den notwendigen "knackigen" Rechteckimpuls erzeugt. Die Elektronik in der Blackbox ist nur ein Leistungsverstärker, damit die Last namens Zündspule geschaltet werden kann. Wird der Rechteckimpuls des Gebers nachträglich verschliffen, sinkt die Zündenergie, weil die Zündspule nicht schlagartig abgeschaltet wird und es steigt die Verlustwärme am Schalttransistor, weil dieser gleitend schaltet und nicht möglichst schnell.

[lothar]

Dann spricht das aber bis jetzt erstmal gegen den Vorschlag, den ZZP mit steigender Drehzahl nach "spät" zu verlegen.
"früher" wäre demnach erstrebenswert. Oder? Was sagen all die anderen Tuningexperten hier dazu?

Gruß
Lothar

[wurli]

Ich kenn dass auch so, dass der ZZP mit steigender Drehzahl in Richtung früh wandern sollte.

[pogo]

Ja, der ZZP muss bei steigender Drehzahl nach früh verstellt werden.

[TS-Jens]

Dann spricht das aber bis jetzt erstmal gegen den Vorschlag, den ZZP mit steigender Drehzahl nach "spät" zu verlegen.
"früher" wäre demnach erstrebenswert. Oder? Was sagen all die anderen Tuningexperten hier dazu?

Gruß
Lothar

Das siehst du vollkommen richtig
Im übrigen braucht man doch nur mal in Datenblätter von x beliebigen Motorrädern und Autos gucken, da steht meistens auch der Verstellbereich mit drin. Das wurde in den meisten Fahrzeugen früher ganz simpel mit Fliehgewichten und Federn geregelt die dann den Unterbreckernocken verdrehten.

[mzler-gc]

Ich möchte gerne mal was dazulernen. Wie ist denn das nun wirklich mit dem Zündzeitpunkt?

1. Richtig!

2. Richtig!

3. Richtig!

4. Vollkommen Richtig! magds bzw SMU sind Experten, was Verbrennungszeiten im Motor angeht.

5. Höhere Leistungen erwartet man beim 2Takter gerade bei hohen Drehzahlen, also sollte dafür
ein optimaler Zündzeitpunkt gefunden werden.
Richtig?

5. Fast Richtig! Nicht bloß ein Zündzeitpunkt, sondern für jede Drehzahl den Zündzeitpunkt, wo der maximale Verbrennungsdruck (also Ende der Verbrennung) kurz nach oT anliegt.

6. Wieviel ms Vorzündung sind denn nun bei 5000min-1 z.B. optimal. Kann das wer beantworten?

Ich leider nicht. Aber vielleicht die Leute, die sich an der Entwicklung von den SMU-Köpfen beteiligt haben.

Im Thread oberhalb klingt es gerade so, als ob "immer später" mit höherer Drehzahl gerade das
Erstrebenswerte sei.
???

Im Thread klingt das tatsächlich so, ist aber nicht Richtig!

"früher" oder "später" setzt einen Bezugspunkt vorraus. "später" als was? Als Bezugspunkt setze ich jetzt mal beispielhaft 2,7mm vor oT. "früher" heißt dann "deutlich vor 2,7mm vor oT" weil ja der Kolben auf seinem Weg nach oben einen Punkt "deutlich vor 2,7mm vor oT" immer eher, also "früher" erreicht als die 2,7mm vor oT. Mit "später" verhält es sich analog.

Wie Lothar schon festgestellt hat, ist die Verbrennungszeit, die der Kraftstoff benötig, weitestgehend konstant. Aber die Zeit, die auf Grund der Kolbenbewegung dem Kraftstoff zur Verfügung gestellt wird, ist nicht konstant, sondern mit steigender Drehzahl abnehmend!

Um das zu kompensieren muss dem Kraftstoff künstlich mehr Zeit zur Verbrennung zur Verfüngung gestellt werden. Und das macht man, indem man den Kraftstoff eher, also "früher" zündet.
Das Erstrebenswerte ist also "immer früher" bei hohen Drehzahlen zu zünden. Übertrieben gesagt 10..15mm vor oT.

Das ist der Witz beim dynamischen Zündzeitpunkt. Wenn man das ausreizen will, müsste man der Zündung ein Kennfeld (Last, Klopfen und Drehzahl) hinterlegen.

[lothar]

Das Erstrebenswerte ist also "immer früher" bei hohen Drehzahlen zu zünden. Übertrieben gesagt 10..15mm vor oT.

Danke, dann muss ich heute zum Donnerstag nicht mehr mein Weltbild ändern.
Das fällt mir mit zunehmenden Alter sowieso immer schwerer ...

Gruß
Lothar

[mzler-gc]

dann muss ich heute zum Donnerstag nicht mehr mein Weltbild ändern.

Nee nee, sowas macht man höchstens von Montag bis Mittwoch. Dann gehts steil bergab und der Kurs steht für die restliche Woche fest...

[Jawa250]

Wenn ZZP Verstellung dann bitte über den gesamten Drehzahlbereich.

Allerdings ist die Sache wirklich erst Nützlich wenn es sich um einen hochleistungs 2-Takter handelt der einen sehr sehr großen Drehzahlbreich hat, bei einer MZ oder Jawa konnte ich mit dieser Tschechischen Zündung ausser einem sehr weichen LL bezüglich Ansprechen und Drehfreude keinen Unterschied zur Kontakt oder Kontaklosen Zündung feststellen.

Als Beispiel wie so ein Zündkurve (Jawa350) ausschaut hier:

http://imfsoft.com/obrazek.asp?adr=soft ... curve.png#

Gruß Markus

[dude]

Hui, hier ist ja ganz schön was passiert.

Nun ja, die Überlegungen, daß bei hoher Drehzahl die Zündung nach früh verstellt werden muß aufgrund genannter Argumente habe ich auch schon angestellt.

Allerdings sind diese bei einem Zweitakter meiner Meinung nach so nicht anwendbar und zwar aus zwei Gründen:

1. Ist die Annahme gewagt, daß die Verbrennungsdauer annähernd gleich ist. Bei hohen Drehzahlen wird das Gemisch durch die Quetschspalte viel stärker verwirbelt, was einen Einfluß auf die Verbrennungsgeschwindigkeit hat (steigt). Jedenfalls läßt sich das in den Tiefen des WorldWideWeb so nachlesen.
--> spricht gegen Frühverstellung

2. Hat der Zündzeitpunkt einen großen Einfluß auf die Abgastemperatur (später-->heißer). Diese wiederum hat einen großen Einfluß auf die Schallgeschwindigkeit im Auspuff (heißer-->schneller). Eine schnellere Schallgeschwindigkeit wirkt wie ein kürzerer Auspuff, also Verschiebung der Resonanzdrehzahl nach oben, also mehr Leistung bei höherer Drehzahl.
--> spricht gegen Frühverstellung

Übertreibt man es mit der Spätzündung, funktioniert das natürlich auch nicht mehr bzw. kann man damit einen Motor abregeln.

Selbstverständlich bleibt die Diskussion akademisch, solange man keine empirischen Daten aus entsprechenden Meßreihen vorliegen hat.
Die Erfahrung vieler Mopedfahrer sagt aber: Frühzündung = mehr Durchzug, geringe n_max; Spätzündung = weniger Dampf, höhere n_max.

Wer also der Meinung ist, Spätzündung bei hohen Drehzahlen sei besser, der kann dies auf die von mir beschriebene Art und Weise tun.
Natürlich wäre ein Triggerschaltung, um die Rechteckform wieder herzustellen, besser. Bei meiner Zündung ist das nicht nötig, da die Verstärker-/Logikstufe sowieso nochmal triggert.

[MaHa76]

hm, der Grafik nach wäre man ja schon gut bedient, wenn z.B. über einen Kontakt am Gasdrehgriff die Zündung bei LL fix etwas verzögert wird, also nach spät verstellt wird... da reicht es ja den Unterbrecher zur Triggerung eines Monoflops mit NE555 zu nehmen und die Verzögerung mit einem Taster zu überbrücken, wenn mans Gas aufreißt... - logischerweise mit ner Transistorstufe nachgeschaltet...

[pogo]

Das Kraftstoff/Luft-Verhältnis hat ebenfalls eine Einfluss auf die Brenngeschwindigkeit. Ein fetteres Gemisch brennt schneller durch als ein mageres Gemisch.

Und auch der Anteil von Restgas verlangsamt die Brenngeschwindigkeit.

[dude]

Das Kraftstoff/Luft-Verhältnis hat ebenfalls eine Einfluss auf die Brenngeschwindigkeit. Ein fetteres Gemisch brennt schneller durch als ein mageres Gemisch.

Und auch der Anteil von Restgas verlangsamt die Brenngeschwindigkeit.

Richtig. Aber da das Thema ohnehin komplex genug ist, würde ich erstmal bei der Vollastkennlinie bleiben.

[Lindener73]

hm, der Grafik nach wäre man ja schon gut bedient, wenn z.B. über einen Kontakt am Gasdrehgriff die Zündung bei LL fix etwas verzögert wird, also nach spät verstellt wird... da reicht es ja den Unterbrecher zur Triggerung eines Monoflops mit NE555 zu nehmen und die Verzögerung mit einem Taster zu überbrücken, wenn mans Gas aufreißt... - logischerweise mit ner Transistorstufe nachgeschaltet...

Sowas hats in früheren Zeiten schonmal gegeben. Die Zündzeitpunktverstellung früher "Elephanten" ( KS 601) hatte eine manuelle Einstellung ,spätere Ausführungen einen Fliehkraftregler. Ich persönlich denke mal ,daß der vom MZ Werk je nach Maschinentyp und Baujahr vorgegebene Zündzeitpunkt ein Mittelwert ist um in möglichst vielen Betriebszuständen ( Voll-Last, Teil-Last , Schiebebetrieb) befriedigende Fahrleistungen zu ermöglichen.
Eine elektronische Zünzeitpunktverschiebung läßt sich sicher auf mehreren Wegen erzielen. Dazu müßte man Unterbrecher/Hallgeber/Lichtschranke oder was auch immer als Zündimpulsauslöser zur Anwendung kommt allerdings auf einen viel , viel frühren Zeitpunkt einstellen als werksseitig vorgesehen und den Zündimpuls dann einem elektronisch regelbarem Delay zuführen. Das Problem besteht wohl ehr im nicht Vorhandensein von brauchbaren Referenzdaten sprich welche Verzögerung bei welcher Drehzahl. Da bei einer total verstellten Zündung Motorschäden im Dauerbetrieb nicht ausgeschlossen werden können is die Sache eben auch nicht ganz ungefährlich.....
MFG Sascha

[ETZploited]

Verschwendet eure Zeit nicht so

Die MZ-Motoren drehen nicht hoch, haben eine geringe geometrische Verdichtung und genauso eine geringe Zylinderaufladung auspuffseitig.
Damit ist der ZZP fast völlig egal, solange die Kopfgeometrie einigermaßen stimmt (was nicht immer der Fall ist), und der Zündfunke stark genug ist.
Die Praxis bestätigt es.

Allgemeine Betrachtungen zur Durchbrenngeschwindigkeit, Abgastemp., Kolbengeschwindigkeit usw. usf. sind gut und schön, aber reine Theoretisiererei.
Jedenfalls bei einem Motorrad, was vom Konzept her schlußendlich doch Ende der 60er Jahre stehengeblieben ist, aber diesbezüglich kultiviert wurde.

Man sollte das also nicht als Versäumnis sehen: Bei einem Motorrad, das auch in Afrika, Asien oder im nahen Osten stets zuverlässig laufen soll, kann man schließlich nicht zweimal am Tag die Vergaserbedüsung und den ZZP umändern.

Umgekehrt gilt in diesem Sinne - wer einen Kopf mit "moderner" Kontur und erhöhter Verdichtung fährt, der sollte sich dann wirklich mal etwas um eine gesunde Motorabstimmung bemühen.