Meine Unterbrecher-Hochspannungskondensatorentladungszündung

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  • Sers Leute
    Ich wollte mal den Elektrobastlern unter uns ein bisschen frisches "Futter" geben und euch meine U-HKZ vorstellen ;) Ist noch im Beta-Stadium.
    Bekanntlich gibt es zwei grundlegende Varianten der Zündung bei unseren herrlichen Mopeds:
    "U" Unterbrecherzündung und
    "E" Kondensatorentladungszündung, genannt "Elektronikzündung", auch "HKZ" (im folgenden verwendet), auf englisch "CDI".
    Die Vor-und Nachteile der einzelnen Varianten dürften bekannt sein, dennoch zur Erläuterung meiner Beweggründe:
    U-Zündungen gibts wie Sand am Meer, keiner braucht die (außer exotische Varianten für Originalfetischisten). Hauptnachteil ist der wartungsanfällige Unterbrecher mit seinem Funkenschlag, damit eingergehendem Materialübergang und dem Kondensator, der eine weitere Fehlerquelle darstellt.
    E-Zündungen sind eher gesucht, die teuren Teile sind das Polrad und die Grundplatte mit dem "Geber" (und beides kann man schlecht replizieren).
    Rahmenhandlung: Ein netter Mensch hat mir vor vielen Jahren mal eine Transistorschaltung für meine Yamaha XS 360 zusammengebraten und da lag dann keine Hochspannung mehr am Unterbrecher an. Die Kondensatoren konnte man abklemmem und seit ich das Wunderkästchen eingebaut habe, was vor über 6 Jahren war, musste ich die Unterbrecher nicht mehr einstellen (sonst ca 1x im Jahr und regelmäßiger Austausch). Die Zündung ist quasi wartungsfrei geworden.
    BTW: Es gibt ja immer wieder die Behauptung, am Unterbrecher müsse es kräftig Funken, damit dieser durch selbiges "gereinigt" würde. Hierzu würde mich mal eine belastbare Quelle interessieren, denn ich halte das für ausgemachten BULLSHIT. 100% aller Unterbrecherkontakte, die ich austauschen musste, waren an der Funkenbildung zugrunde gegangen.
    Die Yamaha hat übrigens eine Batteriezündung, wie alte Autos auch und dafür würde es schon eine Lösung geben:

    Vellemann-Transistorzündung
    Aber die Yamaha hat auch eine fette Batterie und eine Drehstromlichtmaschine und weil die Simme beides nicht hat, würde ich eine Batteriezündung in den kleinen Qualmern für noch unzuverlässiger halten, als die U-Zündung. Es gibt aber Berichte von Leuten, die die besagte Vellemann-Zündung in die Simme gebastelt haben.
    Auch gab es mal den -leider verstorbenen- "robbiekae", der die Simsonunterbrecher mit seinen Schaltungsvorschlägen aufzuwerten versuchte. Seine alte Website ist leider nur noch über einen Mirror zugänglich, er ist glaube ich 2004 verstorben. Robbiekae verfolgte zwei unterschiedliche Ansätze:
    1) den Unterbrecher durch Transistoren von der Hochspannung und dem Kondensator zu befreien und so dessen Lebensdauer zu erhöhen ( Schaltungsaufwand eher simpel) und
    2) die Unterbrecherzündung auf das Prinzip der HKZ umzubauen

    Zur HKZ-Variante schrieb er: "Bei einer Hochspannungs-Kondensator-Zündung [...]wird im Gegensatz zur üblichen Spulenzündung die Energie für den Zündfunken nicht in der Induktivität der Zündspule sondern in einem Kondensator zwischengespeichert. Im Augenblick der Zündung wird der Kondensator, der z.B. auf 400V aufgeladen ist, über den schaltenden Thyristor in Mikrosekunden über die Zündspule entladen. Dabei entsteht ein sehr kurzer aber starker Zündfunke, der einmal einen größeren Kontaktabstand der Zündkerze ermöglicht, wodurch das Kraftstoffgemisch besser anbrennt und die Zündung wesentlich unempfindlicher gegenüber Nebenschlüssen ist, wie z.B. eine leicht verölte oder verrußte Kerze. "
    Besser könnte man die Vorteile des Hochspannungskondensators nicht erläutern und genau so ist es ja auch in der Simson-E-Zündung realisiert. Ich möchte hier nicht näher auf Robbikaes Konzept eingehen, einige Leute haben es nachgebaut und auch zum Laufen gebracht. Im Nest gibt es einiges dazu zu finden. Hauptunterschied zu meiner Variante ist wohl die Verwendung eines Transformators zur Herstellung der Ladespannung des Zündkondensators, was wohl nicht ganz zuverlässig war.
    Ok, genug Vorgeplänkel, hier kommt der Plan:
    1) Man nehme eine U-Zündung aus der S-Klasse und bestücke diese mit folgenden Spulen:
    1x Hauptlicht (35W oder 25W), 1x Ladespule aus der E-Zündung (Batterieladespule 21W ist für die Funktion der Zündung unerheblich)

    2) Man modifiziere den Elektronikbaustein so, dass er über den Unterbrecher "gezündet werden kann:

    Ich habe mich an den Plan vom "Net-Harry" Moser gehalten, es gibt noch einen anderen aber die unterscheiden sich primär durch den Typ der Dioden.
    Modifikation:

    Der Unterbrecher kann bekanntlich nur nach Masse schalten, daher wird zunächst der Elko C2 über D4 von der Lichtspule aufgeladen (Idee vom Robbikae). Man könnte sich auch die 6V einfach von der Batterie holen, aber die Simme soll ja auch anspringen, wenn die Batterie leer ist. Die "Zündschaltung" ist die bekannte "Alarmanlagen-Transistorschaltung". Eigentlich kehrt die nur die Funktion vom Unterbrecher um. Sobald der Unterbrecher öffnet, kann über T2 ein Basistrom fliessen und über den Emitter wird der Thyristor T1 gezündet.
    3) Sinnvoll wäre ggf. eine 6V oder "EMZA" Spule, um im System zu bleiben
    Testaufbau:

    und funkt


    Soweit, so gut. Werde es nächte Woche mal in ein Moped einbauen und schauen, wie es dann so aussieht. To Do wäre vielleicht noch eine Spannungsbegrenzung am Elko, falls die Spule mal frei läuft. Dachte vielleicht mit Zenerdiode??


    Viele Grüße,
    Kai

    Besser es zu haben und nicht zu brauchen, als umgedreht.

  • Moin Kai, interessante Überlegung!


    Schaue doch mal bei Motelek nach, wie da die Spannungen in den CDIs begrenzt wird.
    (http://www.motelek.net/zundanlagen/cdi/cdi_lektion2.html)



    Auch schwirren im Netz bereits viele andere Bauanleitungen für kontaktgesteuerte Transistor- und Thyristorzündanlagen rum, wo man sich Anregungen holen kann.
    (Ich denke da unter Anderem auch an die alten DDR-Eigenbau-Zündanlagen für Trabi & Co)



    interessante Alternative: anstelle des Unterbrechers könnte man ggf auch über eine Lichtschranke als Geber nachdenken...
    (ggf sogar umschaltbar zw. "Optisch" und Unterbrecher, falls die Optik unterwegs mal versagen sollte)



    Was die Unterbrecherkontakte angeht:


    Klar, wenn hohe Abrissströme fließen, dann verbrennen die Funken die Kontaktoberflächen... - ABER vergesse bitte nicht, dass kaum beanspruchte Kontaktoberflächen auch durch Luftfeuchtigkeit oxidieren können...
    OK, da der Unterbrecher sich ja sozusagen in einer "gekapselten Umgebung" befindet und bei Motorlauf ständig "in Bewegung" ist, dürfte kaum mit Versagen des Unterbrechers zu rechnen sein. (Schlimmstenfalls reicht 'ne Kontaktreinigung schon aus, da wohl kaum mit Kontaktabbrand zu rechnen ist. Eher dürfte bei Vernachlässigung der Unterbrecherschmierung mit Verschleiß des Schleifers zu rechnen sein.)

    Gruß Frank


    :kopfkratz: Was ist eigentlich Elektrizität? :kopfkratz:


    Morgens mit Hochspannung aufstehen,
    mit Widerstand zur Arbeit gehen,
    den ganzen Tag gegen den Strom schwimmen,
    abends geladen nach Hause kommen,
    an die Dose fassen
    und eine gewischt bekommen!


    :a_bowing: DAS ist Elektrizität! :a_bowing:
    :whistling:

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