Prüfstand Hallgeberzündung

[hg_filder]

Heute ging es weiter. Die ersten Oszi-Bilder.

ACHTUNG: Wie immer, ich bin noch im Lernmodus, Fehler von mir bitte gleich melden!!


Erst mal wieder mit der Stromzange wieder vertraut machen - und gleich wieder los, um eine neue Batterie zu kaufen. Das Teil entlädt sich wohl im Dunkeln ...

Um mich mit der Materie etwas vertraut zu machen, erst mal einige wenige Messungen


1.000 1/min entspricht 16,7 Hz (1.000 1/min / 60 sec)
Amplitudenlänge = 1.000 ms / 16,7 Hz = 60 ms (Aufladung, halten, zünden, "Leerlauf")



1.500 1/min entspricht 25,0 Hz
Amplitudenlänge = 1.000 ms / 16,7 Hz = 40 ms



3.000 1/min entspricht 50,0 Hz
Amplitudenlänge = 40 ms



6.000 1/min entspricht 100,0 Hz
Amplitudenlänge = 20 ms



9.000 1/min entspricht 150,0 Hz
Amplitudenlänge = 6,7 ms



----

Nachdem ich die Ergebnisse gesehen habe, musste ich einen Gedankenfehler haben - hatte ich: Wir brauchen ja die Aufladezeit. Nochmal:

1.000 1/min entspricht 16,7 Hz
Amplitudenlänge : 60 ms
Zeit der Aufladung: 4,14 ms



1.500 1/min entspricht 25 Hz
Amplitudenlänge : 40 ms
Zeit der Aufladung: 4,14 ms



3.000 1/min entspricht 50 Hz
Amplitudenlänge : 20 ms
Zeit der Aufladung: 4,26 ms



6.000 1/min entspricht 100 Hz
Amplitudenlänge : 10 ms
Zeit der Aufladung: 4,26 ms



9.000 1/min entspricht 150 Hz
Amplitudenlänge : 6,7 ms
Zeit der Aufladung: 4,02 ms




Frage: Mache ich einen Interpretationsfehler? Ist die hochlaufende Kurve die Ladezeit? Wenn ja, hätte ich ab 2.000 1/min eine deutlichere Verlängerung der Aufladezeit erwartet, hier sieht es nach einer Zeitkonstante aus. Im Prinzip ja OK, damit würde es eine "Anpassung" des Strombedarfes der Zündspule entsprechen. So auf jeden Fall schon mal besser als bei einer Kontaktzündung, denn dort würde sich die Zeit verkürzen.

Das die Stromkurve ab 8.000 1/min runter geht, ist für mich mit der nicht mehr zur Verfügung stehenden Aufladezeit der Spule vor der Zündung erkennbar.

Feuer frei zur Diskussion.

Hans

[hg_filder]

Schöne Ergebnisse!
Die Zündung beansprucht im Bereich des Alltagsbetriebes 15 bis 30 Watt und man sieht die Auslegung bis max. 8.000 1/min auch im Verbrauch.

Aus persönlicher Neugier:
Kannst du mal eine Kurve für den DZM aufnehmen, die 1/min Anzeige zu Hz Antrieb zeigt?

Hi,
der große DZM hat ja eine 250 1/min Einteilung.

500
750
1.000
1.500
2.000
2.500

usw. bis 8.500 ?

Hans

[Vix_Noelopan]

Hallo Hans,

ja, deine Interpretation ist korrekt! Du hast sekundärseitig Kerzen angeschlossen, nicht?

Dass die ansteigende Rampe nahezu eine Gerade darstellt und mit scharfem Knick in die horizontale Sättigungsgerade übergeht, lässt die Vermutung zu, dass die Spule mit Konstantstrom geladen wird, kann jedoch auch eine Folge davon sein, dass du eine induktive Stromzange (also einen Transformator) verwendet hast. Da wäre wirklich mal interessant, den Strom per Spannungsabfall an einem niederohmigen Widerstand in der Masseleitung darzustellen, wie ich bereits vorschlug.

Ich sehe jedoch auch, dass bereits bei 6000/min die Horizontale nicht mehr erreicht wird, die Zeit also nicht mehr ausreicht, um den Sättigungsstrom (d. h. das maximal mögliche Magnetfeld bzw. die darin zu speichernde maximale Energie E = ½I²L) zu erreichen. Ich wäre also zunächst vorsichtig, bei einer DoZ zwei Serienspulen in Serie zu schalten.

Andererseits wird bei der Parallelschaltung der Konstantstrom immer auf zwei Spulen verteilt, d. h. der Primärstrom pro Spule halbiert sich, was wiederum bedeutet, dass lediglich ein Viertel der Energie in der Spule gespeichert wird, dies allerdings bis zu einer etwas höheren Drehzahl.

In der Summe dieser Überlegungen könnte man wohl mit der Serienschaltung besser fahren als mit der Parallelschaltung.

Wenn du eine zweite Spule hast, integriere sie doch mal bitte in deinen Messaufbau, einmal in Serien-, ein weiteres Mal in Parallelschaltung und zeige die jeweiligen Oszillogramme.

In meiner Vor-Ignitech-Zeit hatte ich eine Serienschaltung in der DoZ-Anlage, allerdings nicht von zwei Originalspulen, sondern einer Spule mit drei Primär- und vier HV-Anschlüssen, wie sie von Ford in den EDIS-Zündanlagen von Vierzylindermotoren verbaut wurde und vielleicht auch noch wird (BOSCH 0 221 503 490 oder HELLA 5DA 193 175-401). Das funktionierte anstandslos, einen zündungsbedingten Leistungsverlust bei höheren Drehzahlen konnte ich nicht feststellen.

Beste Grüße, Uwe

[hg_filder]

Hallo Hans,

ja, deine Interpretation ist korrekt! Du hast sekundärseitig Kerzen angeschlossen, nicht?

Ja

Dass die ansteigende Rampe nahezu eine Gerade darstellt und mit scharfem Knick in die horizontale Sättigungsgerade übergeht, lässt die Vermutung zu, dass die Spule mit Konstantstrom geladen wird, kann jedoch auch eine Folge davon sein, dass du eine induktive Stromzange (also einen Transformator) verwendet hast. Da wäre wirklich mal interessant, den Strom per Spannungsabfall an einem niederohmigen Widerstand in der Masseleitung darzustellen, wie ich bereits vorschlug.

Ich sehe jedoch auch, dass bereits bei 6000/min die Horizontale nicht mehr erreicht wird, die Zeit also nicht mehr ausreicht, um den Sättigungsstrom (d. h. das maximal mögliche Magnetfeld bzw. die darin zu speichernde maximale Energie E = ½I²L) zu erreichen. Ich wäre also zunächst vorsichtig, bei einer DoZ zwei Serienspulen in Serie zu schalten.

Nö, die Beschriftung ist immer oberhalb der Bilder, d.h. ab ca. 8.000 reicht es nicht mehr aus

Andererseits wird bei der Parallelschaltung der Konstantstrom immer auf zwei Spulen verteilt, d. h. der Primärstrom pro Spule halbiert sich, was wiederum bedeutet, dass lediglich ein Viertel der Energie in der Spule gespeichert wird, dies allerdings bis zu einer etwas höheren Drehzahl.

Hilf mir mal: Welche Parallelschaltung meinst du? Ich habe eine Doppelspule im Einsatz.

In der Summe dieser Überlegungen könnte man wohl mit der Serienschaltung besser fahren als mit der Parallelschaltung.

Wenn du eine zweite Spule hast, integriere sie doch mal bitte in deinen Messaufbau, einmal in Serien-, ein weiteres Mal in Parallelschaltung und zeige die jeweiligen Oszillogramme.

Vielleicht später mal - bin erstmal ganz froh, überhaupt so weit gekommen zu sein. Ich muss noch die Spannungsstabilisierung hinbekommen, da werde ich die Idee von Wolfram übernehmen und ein Labornetzteil integrieren. Derzeit laufen ja alle Messungen über den Akku.

In meiner Vor-Ignitech-Zeit hatte ich eine Serienschaltung in der DoZ-Anlage, allerdings nicht von zwei Originalspulen, sondern einer Spule mit drei Primär- und vier HV-Anschlüssen, wie sie von Ford in den EDIS-Zündanlagen von Vierzylindermotoren verbaut wurde und vielleicht auch noch wird (BOSCH 0 221 503 490 oder HELLA 5DA 193 175-401). Das funktionierte anstandslos, einen zündungsbedingten Leistungsverlust bei höheren Drehzahlen konnte ich nicht feststellen.

Beste Grüße, Uwe

Hans

[Vix_Noelopan]

Wenn du mit Doppelspule die originale Zweifunkenspule meinst, dann meinte ich zwei davon primär parallel bzw. in Serie.

Beste Grüße, Uwe

[MM]

Hi,
der große DZM hat ja eine 250 1/min Einteilung.

500
750
1.000
1.500
2.000
2.500

usw. bis 8.500 ?

Hans

Wäre als Ergänzung für das große Meßwerk interessant.

[dl6dx]

Wäre als Ergänzung für das große Meßwerk interessant.

Ich habe auch mal eins aus einem /7-Cockpit gemessen. Lag in der selben "Toleranzklasse" wie der "kleine" DZM. Das ist auch nicht verwunderlich, denn beide arbeiten mit der gleichen Messschaltung (soweit bis jetzt gesehen, sogar die gleiche Platine) und verwenden alle ein 10mA-Drehspulmesswerk.

[albauer]

Hans,


hast Du mal die Induktivität der Spule gemessen?
Dann kannst Du das recht einfach rechnen.

Passendes Excel habe ich bei Bedarf parat ...

Irgendwann (ab einer gewissen Drehzahl) "passt" der gesamte Vorgang ("laden" und "entladen" der Spule) nicht mehr in das verfügbare Zeitfenster einer Umdrehung.

Zumindest wenn man mehr als 63% laden möchte (1 x tau ...)

Da wird dann durch die Zündung (bei einigen elektronischen Zündungen) die Ladezeit verkürzt. ....


Beispiel: Zündspule 0,6 Ohm primär,

gegebene Größen			U (V)	14,20
			R (Ohm)	0,60
			L (mH)	1,87
berechnete Größen			Io (A)	23,67	Io = U/R
			I Sättigung	14,91	63%
			tau (ms)	3,12	tau = L/R
			tf63 (ms)	1,52	Funkendauer (63%)
			tf100 (ms)	2,16	Funkendauer (100%)
			Energie (mJ)	207,86	W=1/2*L*I^2 (bei 63%)

Ladezeit in Abhängigkeit von tau bzw. gewünschter Sättigung. Funkender einmal für 63% und 100% Sättigung gerechnet ... und zugehöriger Strom ...

			x*tau	x*tau + tf100	x*tau + tf63	I
tau	1	63%	3,12	5,28	4,64	14,96
2 tau	2	86%	6,23	8,39	7,76	20,46
3 tau	3	95%	9,35	11,51	10,87	22,49
4 tau	4	98%	12,47	14,63	13,99	23,23
5 tau	5	99%	15,58	17,74	17,11	23,51
			4	1,70	5,70	17,11
			ms	tf	ms

Dann mal gucken ob Zeit für Ladung und Entladung in das Zeitfenster einer Umdrehung passen ...

				x*tau + tf100 < ms/ Umdrehung (Ladung und Entladung "passen" in die Dauer eine Umdrehung)
RPM				1000	2000	3000	4000	5000	6000	7000	7500	8000
ms / Umdrehung				60,0	30,0	20,0	15,0	12,0	10,0	8,6	8,0	7,5
	tau	1	63%	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK
	2 tau	2	86%	OK	OK	OK	OK	OK	OK	OK
	3 tau	3	95%	OK	OK	OK	OK	OK
	4 tau	4	98%	OK	OK	OK	OK
	5 tau	5	99%	OK	OK	OK

Alexander

[hg_filder]

Wäre als Ergänzung für das große Meßwerk interessant.

Mach ich - mit dem Oszi kann ich ja die Hz gut ablesen.

Hans

[hg_filder]

Hans,


hast Du mal die Induktivität der Spule gemessen?
Dann kannst Du das recht einfach rechnen.

Passendes Excel habe ich bei Bedarf parat ...

Irgendwann (ab einer gewissen Drehzahl) "passt" der gesamte Vorgang ("laden" und "entladen" der Spule) nicht mehr in das verfügbare Zeitfenster einer Umdrehung.

Zumindest wenn man mehr als 63% laden möchte (1 x tau ...)

Da wird dann durch die Zündung (bei einigen elektronischen Zündungen) die Ladezeit verkürzt. ....


Beispiel: Zündspule 0,6 Ohm primär,


…

Ladezeit in Abhängigkeit von tau bzw. gewünschter Sättigung. Funkender einmal für 63% und 100% Sättigung gerechnet ... und zugehöriger Strom ...

….

Dann mal gucken ob Zeit für Ladung und Entladung in das Zeitfenster einer Umdrehung passen ...



Alexander

Nein, fehlt noch - aber eben auch noch das Grundwissen. Auch hier mal mal wieder im Studium nicht genügend aufgepasst - ähnlich wie bei bei den elektrischen Maschinen. Habe aber noch Hoffnung …

Hans