Hey Leute
Hab schon vor einiger zeit mal geschrieben das mein Pumpenrelais hin ist.
Hab jetzt ein neues gekauft.
Kostet rund 25 € (nur zur inof)
So jetzt zu meinem eigendlichen Problem
Wollte meine L im herbst zum Letzten mal auftanken und dann einwintern.
Ist davor Längere zeit gestanden. (regen)
konnte aber nicht wegfahren weil der Motor nur auf 3 Zylinder gelaufen ist.
Muss jetz mal wieder die Vergaser ausbauen und reinigen.
Weis jemand wie es mit den Zündkerzen ist. Die sind sau teuer.
Wie lange halten die denn?
Läuft nur auf 2 - 3 Zylinder
-
Marcello
Ich fahre die CR9E in meiner H2....die fahre ich so ca. 8-10.000 km und dann schmeiss ich sie raus.
Ich habe schon öfter erlebt ,daß wenn Motoren länger gestanden haben ,daß dann gern mal ne Zündkerze aussetzt.
Ich selbst hab mir zur Regel gemacht ,daß ich neue rein mache wenn ein Motor (egal ob Pkw oder Möppi) monatelang gestanden hat.
Des weiteren besteht natürlich die Möglichkeit ,daß von der längeren Standzeit z.B. ne Schwimmerkammer der Gaser undicht geworden ist...das musst Du mal abchecken ,was da genau los ist.
Selbst wenn ne Zündkerze ausgebaut einwandfrei ausschaut und auch funkt wenn man sie gegen Masse hält ,so heisst das noch lange nicht das sie es im eingebauten Zustand unter Verdichtungsdruck auch noch tut.
Schnelltest im eingebauten Zustand ob ein Zylinder mitläuft ->
Kerzenstecker anlösen und mit Isolierzange dann bei laufendem Motor kurz abziehen (Betonung liegt auf KURZ) ... zu lange sollte man es nicht machen ,denn das Zündspannungsangebot der betroffenen Doppelfunkenspule ist beträchtlich ... und die in der Spule induzierte Hochspannung möchte immer irgendwo hin ... von daher sollte man dies wirklich immer nur kurz machen und den Kerzenstecker dann sofort wieder aufstecken.
Die Dichtheit der Gaser lässt sich am schnellsten & besten mittels Hilfskabel zur Spritpumpe prüfen (Spritpumpe von Batterie-Plus direkt ansteuern)...dann bei demontierter Lufibox guckn ob alle Schwimmerkammern dicht sind und in keinem Gaserquerschnitt Kraftstoff austritt.
LG Marcello
Ich habe schon öfter erlebt ,daß wenn Motoren länger gestanden haben ,daß dann gern mal ne Zündkerze aussetzt.
Ich selbst hab mir zur Regel gemacht ,daß ich neue rein mache wenn ein Motor (egal ob Pkw oder Möppi) monatelang gestanden hat.
Des weiteren besteht natürlich die Möglichkeit ,daß von der längeren Standzeit z.B. ne Schwimmerkammer der Gaser undicht geworden ist...das musst Du mal abchecken ,was da genau los ist.
Selbst wenn ne Zündkerze ausgebaut einwandfrei ausschaut und auch funkt wenn man sie gegen Masse hält ,so heisst das noch lange nicht das sie es im eingebauten Zustand unter Verdichtungsdruck auch noch tut.
Schnelltest im eingebauten Zustand ob ein Zylinder mitläuft ->
Kerzenstecker anlösen und mit Isolierzange dann bei laufendem Motor kurz abziehen (Betonung liegt auf KURZ) ... zu lange sollte man es nicht machen ,denn das Zündspannungsangebot der betroffenen Doppelfunkenspule ist beträchtlich ... und die in der Spule induzierte Hochspannung möchte immer irgendwo hin ... von daher sollte man dies wirklich immer nur kurz machen und den Kerzenstecker dann sofort wieder aufstecken.
Die Dichtheit der Gaser lässt sich am schnellsten & besten mittels Hilfskabel zur Spritpumpe prüfen (Spritpumpe von Batterie-Plus direkt ansteuern)...dann bei demontierter Lufibox guckn ob alle Schwimmerkammern dicht sind und in keinem Gaserquerschnitt Kraftstoff austritt.
LG Marcello
-
Frank
Bei guten Zündsystemen sind Kerzen sehr lange nutzbar. Entsprechende Zündenergie vorausgesetzt, zündet das gemisch auch dann noch zuverlässig, wenn die Kerze Isolationsfehler aufweist oder die Elektroden schon halb verschlissen sind. Die Zündanlage der ZXR ist dagegen recht geizig, was sich auch im schlechten Anspringen bei halbleerer Batterie zeigt. Bei nicht zu alten Kerzen hilft oft eine Reinigung mit Bremsenreiniger mit nachfolgender Trocknung.
-
Marcello
Als ich damals Meisterprüfung hatte im Kfz-Handwerk sagten uns die Ausbilder "wenn Du ne Karre bekommst die z.B. nur auf 3 Zylinder löpt ,DANN ZIEH BLOß IN DER PRÜFUNG NICH NEN STECKER VON NER KERZE AB ZUM TESTEN...DANN PRÜGELT DICH DER PRÜFER ZU TODE SMILE...WAS IHR SONST INNER WERKSTATT TROTZDEM MACHT IS MIR WURST...".
Dahinter steckt halt ,daß man theoretisch die Zündanlage damit gefährdet...denn die Hochspannung will wie schon gesagt immer irgendwo hin...ausserdem entstehen bei Funkenunterdrückung sehr starke Ausschwingvorgänge sekundärseitig ,welche trotz interner Steuergeräteschutzschaltung an der "Klemme 1" der Spule dennoch theoretisch zu Schäden führen könnten ...
Vielleicht kann uns dies der werte Kollege Frank als Zündanlagen-Profi noch etwas besser erläutern ... das wäre sehr schön ,denn ich bin auch immer sehr neugierig und lerne sehr gerne dazu was da elektrotechnischer Natur tatsächlich vor sich geht ...
LG Marcello
Dahinter steckt halt ,daß man theoretisch die Zündanlage damit gefährdet...denn die Hochspannung will wie schon gesagt immer irgendwo hin...ausserdem entstehen bei Funkenunterdrückung sehr starke Ausschwingvorgänge sekundärseitig ,welche trotz interner Steuergeräteschutzschaltung an der "Klemme 1" der Spule dennoch theoretisch zu Schäden führen könnten ...
Vielleicht kann uns dies der werte Kollege Frank als Zündanlagen-Profi noch etwas besser erläutern ... das wäre sehr schön ,denn ich bin auch immer sehr neugierig und lerne sehr gerne dazu was da elektrotechnischer Natur tatsächlich vor sich geht ...
LG Marcello
-
Frank
In der Zündspule sei eine bekannte Energie gespeichert, z.B. 50mJ. Diese Energie wird dann beim Abschalten des Primärstromes wieder abgegben, idealerweise vollständig in Richtung der Zündkerzen. Mit dem Übersetzungsverhältnis der Spule kann man den sekundären Zündstrom berechnen. Im ersten Moment liegt der damit fest. Bei konstantem Anfangsstrom hängt aber die freiwerdende Leistung von der Spannung ab. Und je nach Leistung dauert es mehr oder minder lange, bis die Spule entladen ist und der Funke abreißt.
-Große Zündspannung heißt hohe Leistung und kurze Brenndauer des Funkens. Mit der hohen Leistung fallen Kriechströhme durch nasse Kerzen weniger ins Gewicht. Bei zu kurzer Brenndauer des Funkens kann es aber passieren, daß das Gemisch nicht zündet.
-Kleine Zündspannung heißt kleine Leistung und lange Brenndauer. Die Kerzen reagieren empfindlicher auf Verschmutzung.
Die Zündspannung hängt vom Elektrodenabstand ab und auch von der Kompression. Beim Gasdurchschlag wird z.B. ein freies, geladenes Teilchen im elektrischen Feld beschleunigt. Es trifrft mit hohem Tempo auf ein ungeladenes Teilchen des Gases und schlägt dort Elektronen raus. diese Elektronen werden ebenfalls beschleunigt und treffen auf weitere Gasteilchen. Folge: immer mehr Elektronen, immer mehr Einschläge, bis zum Lichtbogen. Bedingung ist, daß die Elektronen beim Eintreffen auf die Gasteilchen schnell genug sind, um dort weitere Elektronen rauszuschlagen. Die Geschwindigkeit hängt dabei vor allem ab von:
-Der Feldstärke, also Spannund pro Weg. Luft schlägt bei Umgebungsdruck durch ab ca. 25kV/cm.
-Der freien Weglänge bis zum Einschlag. Liegen die Gasatome zu dicht, ist der Weg für die Beschleunigung der Elektrionen zu kurz. Sie treffen dann zu langsam auf die Gasteilchen auf und schlagen keine oder zu wenig weitere elektronen heraus.
Die freie Weglänge hängt ab von der Anzahl der Gasteilchen pro Raum. Bei hoher Verdichtung des Motors sitzen die Gasteilchen eng. Eine hohe Zündspannung ist dann nötig zum Zünden des Lichtbogens.
Man versucht, durch absichtlich eingebrachte Funkenstrecken (in der Spule oder im Verteiler) die Zündspannung insgesamt zu stabilisieren. Bei schlechten Ablahgan kann hier von Hand was optimiert werden, aber nur in begrenztem Umfang.
Beim Kaltstart herrschen schlechte Bedingungen: durch das Anlassen ist die Batteriespannung gering und die Spule hat wenig Energie. Der geringe Luftdurchsatz am Vergaser verschlechtert die Zerstäubung und das Genisch kondensiert an den kalten Wänden im Zylinder und Saugrohr...
Zur Energie in der Spule: Die magnetische Kopplung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung wegen der spannungsfesten, dicken Isolation nicht sehr gut. Es bilden sich recht hohe Streuinduktivitäten. Das ist so, als würde man eine separate Spule (ohne Sekundäranschlüsse) in Reihe mit der Primärwicklung schalten. Die in dieser Steuinduktivität gespeicherte Energie geht beim Abschalten ins Steuergerät. Deshalb ist dort ein Überspannungsschutz auf jeden Fall notwendig. Die Energie beträgt aber unter 5% der Gesamtenergie. Ein guter Entwickler legt die Zündendstufe so aus, daß das Steuergerät aber auch den gesamten Energieinhalt der Zündspule aufnehmen kann. Auf Dauer belastet die Erwärmung mit mehreren Watt zwar das Steuergerät, der Motor kann aber eh nicht mit vielen abgezogenen Kerzen auf hoher Drehzahl laufen. Das Abziehen einer einzelnen spule ist für das Steuergerät belastend, aber an sich unbedenklich. Die Spule wird jedoch hart beansprucht und kann bei Vorschäden durchschlagen.
Bei der Zündung mit Unterbrecher findet man den Zündkondensator. Der ist nötig, weil die Spule ja den Primärstrom halten will. Geht der Unterbrecherkontakt ohne Kondensator gerade ganz leicht auseinander, so entsteht dort bei unter 40V ein Lichtbogen. Mit Übersetzung 100 reicht die Spannung 4kV nicht für die Zündkerzen aus. Die Energie geht also weiter in den Unterbrecher. Dessen Kontakt öffnet weiter und die Spannung steigt. Einmal gezündet, erlischt der Lichtbogen am Kontakt nicht mehr. Bis die Zündspannung der Kerzen erreicht ist, ist schon ein Großteil der Energie im Unterbrecher verbraten. Ein Kondensator parallel zum Unterbrecher nimmt den Primärstrom kurzzeitig auf. Da er im ersten Moment noch entladen ist, ist seine Spannung nahe 0V. Der Unterbrecher kann so fast ohne Funken öffnen. Bis der Kondensator auf hohe Spannungen aufgeladen ist, ist der Kontaktabstand am Unterbrecher so groß, daß dort kein Lichtbogen mehr entsteht. Die Energie steht damit an den Kerzen zur Verfügung. Nachteil ist die Langsame Abnstiegszeit, die durch den Kondensator begrenzt ist.
Moderne Halbleiter (IGBTs oder MOSFETS) schalten so schnell, daß der Zündkondensator entfallen kann. Man erhält schnelle Anstiegszeiten und hohe Energie.
-Große Zündspannung heißt hohe Leistung und kurze Brenndauer des Funkens. Mit der hohen Leistung fallen Kriechströhme durch nasse Kerzen weniger ins Gewicht. Bei zu kurzer Brenndauer des Funkens kann es aber passieren, daß das Gemisch nicht zündet.
-Kleine Zündspannung heißt kleine Leistung und lange Brenndauer. Die Kerzen reagieren empfindlicher auf Verschmutzung.
Die Zündspannung hängt vom Elektrodenabstand ab und auch von der Kompression. Beim Gasdurchschlag wird z.B. ein freies, geladenes Teilchen im elektrischen Feld beschleunigt. Es trifrft mit hohem Tempo auf ein ungeladenes Teilchen des Gases und schlägt dort Elektronen raus. diese Elektronen werden ebenfalls beschleunigt und treffen auf weitere Gasteilchen. Folge: immer mehr Elektronen, immer mehr Einschläge, bis zum Lichtbogen. Bedingung ist, daß die Elektronen beim Eintreffen auf die Gasteilchen schnell genug sind, um dort weitere Elektronen rauszuschlagen. Die Geschwindigkeit hängt dabei vor allem ab von:
-Der Feldstärke, also Spannund pro Weg. Luft schlägt bei Umgebungsdruck durch ab ca. 25kV/cm.
-Der freien Weglänge bis zum Einschlag. Liegen die Gasatome zu dicht, ist der Weg für die Beschleunigung der Elektrionen zu kurz. Sie treffen dann zu langsam auf die Gasteilchen auf und schlagen keine oder zu wenig weitere elektronen heraus.
Die freie Weglänge hängt ab von der Anzahl der Gasteilchen pro Raum. Bei hoher Verdichtung des Motors sitzen die Gasteilchen eng. Eine hohe Zündspannung ist dann nötig zum Zünden des Lichtbogens.
Man versucht, durch absichtlich eingebrachte Funkenstrecken (in der Spule oder im Verteiler) die Zündspannung insgesamt zu stabilisieren. Bei schlechten Ablahgan kann hier von Hand was optimiert werden, aber nur in begrenztem Umfang.
Beim Kaltstart herrschen schlechte Bedingungen: durch das Anlassen ist die Batteriespannung gering und die Spule hat wenig Energie. Der geringe Luftdurchsatz am Vergaser verschlechtert die Zerstäubung und das Genisch kondensiert an den kalten Wänden im Zylinder und Saugrohr...
Zur Energie in der Spule: Die magnetische Kopplung zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung wegen der spannungsfesten, dicken Isolation nicht sehr gut. Es bilden sich recht hohe Streuinduktivitäten. Das ist so, als würde man eine separate Spule (ohne Sekundäranschlüsse) in Reihe mit der Primärwicklung schalten. Die in dieser Steuinduktivität gespeicherte Energie geht beim Abschalten ins Steuergerät. Deshalb ist dort ein Überspannungsschutz auf jeden Fall notwendig. Die Energie beträgt aber unter 5% der Gesamtenergie. Ein guter Entwickler legt die Zündendstufe so aus, daß das Steuergerät aber auch den gesamten Energieinhalt der Zündspule aufnehmen kann. Auf Dauer belastet die Erwärmung mit mehreren Watt zwar das Steuergerät, der Motor kann aber eh nicht mit vielen abgezogenen Kerzen auf hoher Drehzahl laufen. Das Abziehen einer einzelnen spule ist für das Steuergerät belastend, aber an sich unbedenklich. Die Spule wird jedoch hart beansprucht und kann bei Vorschäden durchschlagen.
Bei der Zündung mit Unterbrecher findet man den Zündkondensator. Der ist nötig, weil die Spule ja den Primärstrom halten will. Geht der Unterbrecherkontakt ohne Kondensator gerade ganz leicht auseinander, so entsteht dort bei unter 40V ein Lichtbogen. Mit Übersetzung 100 reicht die Spannung 4kV nicht für die Zündkerzen aus. Die Energie geht also weiter in den Unterbrecher. Dessen Kontakt öffnet weiter und die Spannung steigt. Einmal gezündet, erlischt der Lichtbogen am Kontakt nicht mehr. Bis die Zündspannung der Kerzen erreicht ist, ist schon ein Großteil der Energie im Unterbrecher verbraten. Ein Kondensator parallel zum Unterbrecher nimmt den Primärstrom kurzzeitig auf. Da er im ersten Moment noch entladen ist, ist seine Spannung nahe 0V. Der Unterbrecher kann so fast ohne Funken öffnen. Bis der Kondensator auf hohe Spannungen aufgeladen ist, ist der Kontaktabstand am Unterbrecher so groß, daß dort kein Lichtbogen mehr entsteht. Die Energie steht damit an den Kerzen zur Verfügung. Nachteil ist die Langsame Abnstiegszeit, die durch den Kondensator begrenzt ist.
Moderne Halbleiter (IGBTs oder MOSFETS) schalten so schnell, daß der Zündkondensator entfallen kann. Man erhält schnelle Anstiegszeiten und hohe Energie.
-
Marcello
@ Frank
Vielen Dank für diese tolle Erklärung.Die ist so klasse ,daß ich schon wieder mal meinen Drucker betätigen muss und dies in meine Aufzeichnungen zu Zündanlagen übernehmen werde
Allerdings leuchtet es wiederrum auch ein wie Du sagst ,daß moderne Halbleiter (IGBTs oder MOSFETS) sehr schnell schalten und dann wohl auch recht durchschlagsfest sind (sobald der Primärstrom unterbrochen wird und die Spule gemäß der Lenzschen Regel den Stromfluss und somit Ihren magnetischen Fluß phi aufrecht erhalten will).
Dazu müsste ich mal bisschen in meinem neuen Buch über diese IGBTs und MOSFETS lesen ,um die Unterschiede zu "normalen" Leistungstransistoren bzw. Darlingtons zu verstehen.
Auch sagte der Dozent damals ,daß die steuergeräteinterne Schutzschaltung primärseitige Spannungen jenseits ca. 190 Volt gegen Masse leitet zum Schutz...sozusagen "kurzschließt gegen Masse".
Des weiteren wurde mir damals noch erklärt ,daß ein weiterer Kondensator parallel zu Klemme 15 und Masse Klemme 31 im Steuergerät vorhanden sei...dieser solle die Transformatorrückwirkung ins Bordnetz bedämpfen bzw. "glätten".Ist dies korrekt ???
Danke nochmals für Deine tollen Ausführungen...ich liebe nich nur Vergaser ,sondern auch Zündanlagen smile ...
LG Marcello
Vielen Dank für diese tolle Erklärung.Die ist so klasse ,daß ich schon wieder mal meinen Drucker betätigen muss und dies in meine Aufzeichnungen zu Zündanlagen übernehmen werde
Diesbezüglich erklärte mir damals ein Dozent der HWK Köln ,daß der frühere alte Zündkondensator (früher immer direkt am Zündverteiler sitzend parallel zu Klemme 1 & Masse Klemme 31) trotzdem noch vorhanden sei bei den modernen Zündanlagen ... allerdings nun intern im Steuergerät.Er erklärte damals ,daß dieser unverzichtbar sei um einen schnellen Abbau des Primärseitigen Magnetfeldes zu gewährleisten um sekundärseitig dann einen schnellen Anstieg der Zündenergie zu sichern.Moderne Halbleiter (IGBTs oder MOSFETS) schalten so schnell, daß der Zündkondensator entfallen kann. Man erhält schnelle Anstiegszeiten und hohe Energie.
Allerdings leuchtet es wiederrum auch ein wie Du sagst ,daß moderne Halbleiter (IGBTs oder MOSFETS) sehr schnell schalten und dann wohl auch recht durchschlagsfest sind (sobald der Primärstrom unterbrochen wird und die Spule gemäß der Lenzschen Regel den Stromfluss und somit Ihren magnetischen Fluß phi aufrecht erhalten will).
Dazu müsste ich mal bisschen in meinem neuen Buch über diese IGBTs und MOSFETS lesen ,um die Unterschiede zu "normalen" Leistungstransistoren bzw. Darlingtons zu verstehen.
Auch sagte der Dozent damals ,daß die steuergeräteinterne Schutzschaltung primärseitige Spannungen jenseits ca. 190 Volt gegen Masse leitet zum Schutz...sozusagen "kurzschließt gegen Masse".
Des weiteren wurde mir damals noch erklärt ,daß ein weiterer Kondensator parallel zu Klemme 15 und Masse Klemme 31 im Steuergerät vorhanden sei...dieser solle die Transformatorrückwirkung ins Bordnetz bedämpfen bzw. "glätten".Ist dies korrekt ???
Danke nochmals für Deine tollen Ausführungen...ich liebe nich nur Vergaser ,sondern auch Zündanlagen smile ...
LG Marcello
-
Marcello
Zu Kondensator im Steuergerät fällt mir noch folgendes ein ->
Der Dozent meinte damals auch ,daß ein Kondensator im Steuergerät nicht unbedingt als "extra Bauteil" vorhanden sein muss .. es würde schon der Funktion eines Kondensators entsprechen ,wenn auf der Platine die entsprechenden Leiterbahnen in bestimmtem Abstand zueinander verlaufen würden ... dies wäre dann ein Kondensator bzw. eine Wirkung wie ein Kondensator.
Er holte dann ein Motorsteuergerät auf den Tisch und zeigte uns ne Platine mit parallel laufenden "geschlängelten" Leiterbahnen auf der Platine und meinte "DAS ist der Kondensator...er ist nicht mehr als Bauteil vorhanden ,aber rein funktionell dennoch da ... schaut Euch die Platine mal genau an ...".
Kannst Du hierzu vielleicht auch noch kurz was sagen ... das wäre toll.Danke.
LG Marcello
Der Dozent meinte damals auch ,daß ein Kondensator im Steuergerät nicht unbedingt als "extra Bauteil" vorhanden sein muss .. es würde schon der Funktion eines Kondensators entsprechen ,wenn auf der Platine die entsprechenden Leiterbahnen in bestimmtem Abstand zueinander verlaufen würden ... dies wäre dann ein Kondensator bzw. eine Wirkung wie ein Kondensator.
Er holte dann ein Motorsteuergerät auf den Tisch und zeigte uns ne Platine mit parallel laufenden "geschlängelten" Leiterbahnen auf der Platine und meinte "DAS ist der Kondensator...er ist nicht mehr als Bauteil vorhanden ,aber rein funktionell dennoch da ... schaut Euch die Platine mal genau an ...".
Kannst Du hierzu vielleicht auch noch kurz was sagen ... das wäre toll.Danke.
LG Marcello
-
Frank
http://www.vka.rwth-aachen.de/sfb_224/K ... kap3_2.pdf
Der Abbau des Magnetfelds geht umso schneller, je höher die Induktionsspannung ist. Schließt man bei einer geladenen Spule die Klemmen kurz, so entlädt sier sich nur langsam. Öffnet man den Stromkreis mit einem halbleiter hoher Sperrspannung, so entlädt sie sich wegen der hohen Spannung schnell. Sofort nach Abschalten des Halbleiters liegen z.B. primär 500V an der Spule an. Ein parallelgeschalteter Kondensator reduziert die Spannung vorübergehend, so daß das Magnetfeld langsamer abgebaut wird. Beim Unterbrecherkontalt beschleunigt der Kondensator den Abbau aber. Das klingt zuerst unsinnig, ist aber wie folgt zu erklären:
-ohne Kondensator bildet sich wegen der extrem hohen Anstiegsgeschwindigkeit der Spannung direkt beim Beginn des Öffnens am Unterbrecher schon ein Lichtbogen. Der ist niederohmig und wirkt als Kurzschluß. Und er bleibt noch lange bestehen, da die Spule ja den Strom beinehalten will. Bei bestehendem Lichtbogen ist die Spannung aber
gering, so daß die Spule sich nur langsam entladen kann. Und da die Stromänderung damit gering ist, gibt es am Ausgang nur eine ganz geringe Zündspannung.
-Mit Kondensator geht direkt beim Ausschalten des Kontakts der Strom erstmal in den Kondensator, so daß der Lichtbogen sehr schnell gelöscht ist. Bis dann der Kondensator auf eine hohe Spannung aufgeladen ist, haben sich die Kontakte am Unterbrecher weit genug entfernt, so daß hier nichts mehr funkt. Durch geeignete Kapazität des Kondensators wird die Abstiegszeit also gerade so begrenzt, daß der Unterbrecher löschen kann. Und hiermit gibt es aber insgesamt ein schnellerer Anstieg als ohne Kondensator.
Betrieb mit schnellem Ansteigen ohne Kondensator ist mit Schaltkontakten nur dann möglich, wenn man den Lichtbogen löscht. Das geht nur durch Betrieb unter Öl oder Ausblasen des Bogens mit Druckgas. Für KFZ zu teuer!
Exkurs zur Energietechnik:
1. Warum steht auf Bügeleisen etc. immer "nur für Wecjselstrom"? Der Heizwicklung ist es doch egal, ob 230V Wechselstrom oder Gleichstrom. Antwort: Der Heizung ist es egal - dem Bimetallschalter aber nicht. Bei
Wechselstrom kann der Lichtbogen beim Stromnulldurchgang löschen. Bei Gleichstrom gibt es keinen Nulldurchgang.
2. Hochspannungsschalter für extreme Leistungen (bis 220kV, 1000A) löschen wegen der hohen Energie des Lichtbogens auch im Nulldurchgang nicht. Das Plasma läßt einen leitfähiogen Kanal lange bestehen. Man muß den Lichtbogen aktiv mit einem der folgenden Verfahren löschen:
-Druckluft
-Öl
-Hartgas: Lichtbogenkammer ist umgeben von Material, daß bei Hitze Löschhgas abgibt
-Entionisierungskammer die Lichtbogen kühlt
Nachdem der Stromkreis mit diesen teuren Schaltern unter Last getrennt wurde, wird zum Personenschutz bei arbeiten ein nachgeschaklteter Trennschalter betätigt. Es gibt eine sichtbare Trennstrecke. Diese Schalter haben keine Einrichtung zum Löschen der Lichtbögen. Schaltet man sie aus Versehen unter Last, brennt die Einrichtung ab. Es gibt keine Chance, den Lichtbogen zu löschen.
Die Zündkondensatoren beim Unterbrecher haben Werte um 220nF, sind also doch recht groß in ihrer Kapazität. Bei 5A Spulenstrom vor Öffnen des Unterbrechers ergibt sich ein Spannungsanstieg von 22V/µs auf der Primärseite. Zum Vergleich: ein guter HiFi Verstärker ist Faktor 5 schneller... Bei einer Übersetzung 1:100 sind das dann etwa 22kV/µs sekundär. Die Anstiegszeit wird nur deshalb absichtlich verzögert, damit der Unterbrecher den Lichtbogen löschen kann. Der Zündkondensator ist also notwendig, hat aber auch die unerwpünschte Eigenschaft der Anstiegsbegrenzung.
Elektronische Schaltgeräte benötigen zum Betrieb keinen Zündkondensator mehr zu. Hauptunterschied ist, daß es im Halbleiter im Normalfall keinen Lichtbogen gibt (wenn doch, dann ist der danach hin!). Der halbleiter wird sehr schnell hochohmig, auch wenn er bei laufendem Strom abschaltet. Im Übergang zwischen leitend und gesperrt hat er
dann bei noch fließedem Strom schon eine hohe Spannung. Die entstehende, hohe Verlustleietung liegt nur ganz kurz an, da er schnell sperrt. Die meisten Schaltgeräte haben keinen Kondensator eingebaut. Ein kleiner Kondensator von wenigen nF kann jedoch hinzugefügt werden, um Störungen im Bordnetz zu verhindern. Andererseits wirkt auch die Zündspule durch die aufeinandeliegende Wicklung als Kondensator, so daß auch bei ungeschirmten Primärkabeln die Anlage betrieben werden kann. Die Primäre Zündspannung muß begrenzt sein, da die magnetische Kopplung der Primärspule zur Sekundärspule nicht perfekt ist. Ein Teil der Zündenergie (5%) geht deshalb immer zurück zum Steuergerät. Und wenn da ein Transistor voll gesperrt ist, dann steigt die Spannung an, bis der Transistor nachgibt! Das kann bei 300V der fall sein, aber auch bei 1500V. Aber er gibt nach! Zur Lösung des Spannungsproblems gibt es viele Ansätze:
-man könnte einen großen Kondensator zur Aufnahme der Energie parallelschalten (ergibt dann einen Schwingkreis wie im Fernsehapparat), aber damit wird die Ansteigszeit viel zu langsam. Wird nicht gemacht.
-man schaltet eine Z-Diode zwischen Zündausgang und Ansteuerung dse Transistors. Übersteigt die Zündspannung kritische Werte, so wird der Transistor definiert leitend und begrenzt die Spannung. Begrenzt man bei einem 400V Transistor auf 300V, läuft die Anlage sicher.
-man nimmt einen Transistor, dem das Durchschlagen nichts ausmacht. Die arbeiten dann selbst als Begrenzung und brechen bei z.B. 400V durch, ohne Schaden zu nehmen.
-man schaltet eine extra Bauteil zur Spannungsbegrenzung (Varistor etc.) parallel zum Zündausgang.
Stand der Technik sind aus Kostengründen heute IGBTs wie der EcoSPARK ISL9V2540S3S von Fairchild. Die Spannungen liegen bei 360-445V. Diese Teile schützen sich selbst und sind einfach anzusteuern. Datenblatt gibtb es auf www.fairchildsemi.com
Kondensatoren gibt es auf Leiterplatten. Diese haben aber nur einige wenige Pikofarad und sind z.B. im LNB der Satnlage zu finden. Kondensatoren höherer Kapazität brauchen sehr geringe Abstände (lassen sich schwer auf Paltinen herstellen) und große gegenüberliegende Flächen (brauchen Platz und sich teuer). Auch sind diese Kondensatoren fertigungstechnisch sehr ungenau, temperaturabhängig usw. Deshalb baut man billiger und besser separate Kondensatoren ein, wenn hohe Kapazitäten benötigt werden.
Die geschlängelten Leiterzüge sind Spulen. Man findet sie auch auf PC Mainboards. Bei hohen Taktfrequenzen müssen mehrer Datensignale gleichzeitig am Empfänger ankommen. ICs haben aber selten alle Datenleitungen auf einer Seite und liegen aber selten parallel auf der Leiterplatte. Deshalb werden die Leiterbahnen verschieden lang. Damit die Signale trotzdem gleichzeitig ankommen, verzögert man sie bei den kurzen Leiterbahnen durch zusätzliche Wege. Kleine Spulen mit einigen Nanohenry kann man auch so Herstellen. Diese Spulen braucht man aber nur in der Hochfrequenztechnik mit mehreren 100 Mhz.
Kondensatoren zur Glättung der Bordnetzspannung sind dringend nötig. Zusamman mit Dioden und Varistoren schützen sie das Steuergerät und versorgen es bei kurzen Spannungseinbrüchen mit Strom. Die Steuergeräte sind robust, aber es gibt Grenzen. Es gibt ein Zustand, der bei fachgerechter Ausführung garantiert tödlich ist. Anleitung (nicht ausprobieren!!!):
1. Batterie aus dem PKW ausbauen und Lima abklemmen.
2. alle ohmsche Verbraucher wie Glühlampen ausschalten.
3. Mit externer Batterie den PKW mit Strom versorgen.
4. Anlasser betätigen und gleichzeitig (!) bei laufendem Anlasser das Starthilfekabel schnell und ruckartig entfernen, um den Stromkreis zu unterbrechen.
Der Anlasser hat wegen der großen Induktivität und des sehr hohen Stromes eine saftige Energie gespeichert. Und die geht dann direkt ins Bordnetz. Normalerweise nimmt die Batterie dem Stromstoß auf. Und in der Lima sind kräftige Dioden, die bei 20...30V auch leitend werden. Aber ohne diese Komponenten gibt es nichts, was diesen Energiestoß auch nur ansatzweise aushalten kann. So große Kondensatoren passen nicht ins Steuergerät und andere Schutzbauteile dieser Energie sind viel zu teuer.
Der Abbau des Magnetfelds geht umso schneller, je höher die Induktionsspannung ist. Schließt man bei einer geladenen Spule die Klemmen kurz, so entlädt sier sich nur langsam. Öffnet man den Stromkreis mit einem halbleiter hoher Sperrspannung, so entlädt sie sich wegen der hohen Spannung schnell. Sofort nach Abschalten des Halbleiters liegen z.B. primär 500V an der Spule an. Ein parallelgeschalteter Kondensator reduziert die Spannung vorübergehend, so daß das Magnetfeld langsamer abgebaut wird. Beim Unterbrecherkontalt beschleunigt der Kondensator den Abbau aber. Das klingt zuerst unsinnig, ist aber wie folgt zu erklären:
-ohne Kondensator bildet sich wegen der extrem hohen Anstiegsgeschwindigkeit der Spannung direkt beim Beginn des Öffnens am Unterbrecher schon ein Lichtbogen. Der ist niederohmig und wirkt als Kurzschluß. Und er bleibt noch lange bestehen, da die Spule ja den Strom beinehalten will. Bei bestehendem Lichtbogen ist die Spannung aber
gering, so daß die Spule sich nur langsam entladen kann. Und da die Stromänderung damit gering ist, gibt es am Ausgang nur eine ganz geringe Zündspannung.
-Mit Kondensator geht direkt beim Ausschalten des Kontakts der Strom erstmal in den Kondensator, so daß der Lichtbogen sehr schnell gelöscht ist. Bis dann der Kondensator auf eine hohe Spannung aufgeladen ist, haben sich die Kontakte am Unterbrecher weit genug entfernt, so daß hier nichts mehr funkt. Durch geeignete Kapazität des Kondensators wird die Abstiegszeit also gerade so begrenzt, daß der Unterbrecher löschen kann. Und hiermit gibt es aber insgesamt ein schnellerer Anstieg als ohne Kondensator.
Betrieb mit schnellem Ansteigen ohne Kondensator ist mit Schaltkontakten nur dann möglich, wenn man den Lichtbogen löscht. Das geht nur durch Betrieb unter Öl oder Ausblasen des Bogens mit Druckgas. Für KFZ zu teuer!
Exkurs zur Energietechnik:
1. Warum steht auf Bügeleisen etc. immer "nur für Wecjselstrom"? Der Heizwicklung ist es doch egal, ob 230V Wechselstrom oder Gleichstrom. Antwort: Der Heizung ist es egal - dem Bimetallschalter aber nicht. Bei
Wechselstrom kann der Lichtbogen beim Stromnulldurchgang löschen. Bei Gleichstrom gibt es keinen Nulldurchgang.
2. Hochspannungsschalter für extreme Leistungen (bis 220kV, 1000A) löschen wegen der hohen Energie des Lichtbogens auch im Nulldurchgang nicht. Das Plasma läßt einen leitfähiogen Kanal lange bestehen. Man muß den Lichtbogen aktiv mit einem der folgenden Verfahren löschen:
-Druckluft
-Öl
-Hartgas: Lichtbogenkammer ist umgeben von Material, daß bei Hitze Löschhgas abgibt
-Entionisierungskammer die Lichtbogen kühlt
Nachdem der Stromkreis mit diesen teuren Schaltern unter Last getrennt wurde, wird zum Personenschutz bei arbeiten ein nachgeschaklteter Trennschalter betätigt. Es gibt eine sichtbare Trennstrecke. Diese Schalter haben keine Einrichtung zum Löschen der Lichtbögen. Schaltet man sie aus Versehen unter Last, brennt die Einrichtung ab. Es gibt keine Chance, den Lichtbogen zu löschen.
Die Zündkondensatoren beim Unterbrecher haben Werte um 220nF, sind also doch recht groß in ihrer Kapazität. Bei 5A Spulenstrom vor Öffnen des Unterbrechers ergibt sich ein Spannungsanstieg von 22V/µs auf der Primärseite. Zum Vergleich: ein guter HiFi Verstärker ist Faktor 5 schneller... Bei einer Übersetzung 1:100 sind das dann etwa 22kV/µs sekundär. Die Anstiegszeit wird nur deshalb absichtlich verzögert, damit der Unterbrecher den Lichtbogen löschen kann. Der Zündkondensator ist also notwendig, hat aber auch die unerwpünschte Eigenschaft der Anstiegsbegrenzung.
Elektronische Schaltgeräte benötigen zum Betrieb keinen Zündkondensator mehr zu. Hauptunterschied ist, daß es im Halbleiter im Normalfall keinen Lichtbogen gibt (wenn doch, dann ist der danach hin!). Der halbleiter wird sehr schnell hochohmig, auch wenn er bei laufendem Strom abschaltet. Im Übergang zwischen leitend und gesperrt hat er
dann bei noch fließedem Strom schon eine hohe Spannung. Die entstehende, hohe Verlustleietung liegt nur ganz kurz an, da er schnell sperrt. Die meisten Schaltgeräte haben keinen Kondensator eingebaut. Ein kleiner Kondensator von wenigen nF kann jedoch hinzugefügt werden, um Störungen im Bordnetz zu verhindern. Andererseits wirkt auch die Zündspule durch die aufeinandeliegende Wicklung als Kondensator, so daß auch bei ungeschirmten Primärkabeln die Anlage betrieben werden kann. Die Primäre Zündspannung muß begrenzt sein, da die magnetische Kopplung der Primärspule zur Sekundärspule nicht perfekt ist. Ein Teil der Zündenergie (5%) geht deshalb immer zurück zum Steuergerät. Und wenn da ein Transistor voll gesperrt ist, dann steigt die Spannung an, bis der Transistor nachgibt! Das kann bei 300V der fall sein, aber auch bei 1500V. Aber er gibt nach! Zur Lösung des Spannungsproblems gibt es viele Ansätze:
-man könnte einen großen Kondensator zur Aufnahme der Energie parallelschalten (ergibt dann einen Schwingkreis wie im Fernsehapparat), aber damit wird die Ansteigszeit viel zu langsam. Wird nicht gemacht.
-man schaltet eine Z-Diode zwischen Zündausgang und Ansteuerung dse Transistors. Übersteigt die Zündspannung kritische Werte, so wird der Transistor definiert leitend und begrenzt die Spannung. Begrenzt man bei einem 400V Transistor auf 300V, läuft die Anlage sicher.
-man nimmt einen Transistor, dem das Durchschlagen nichts ausmacht. Die arbeiten dann selbst als Begrenzung und brechen bei z.B. 400V durch, ohne Schaden zu nehmen.
-man schaltet eine extra Bauteil zur Spannungsbegrenzung (Varistor etc.) parallel zum Zündausgang.
Stand der Technik sind aus Kostengründen heute IGBTs wie der EcoSPARK ISL9V2540S3S von Fairchild. Die Spannungen liegen bei 360-445V. Diese Teile schützen sich selbst und sind einfach anzusteuern. Datenblatt gibtb es auf www.fairchildsemi.com
Kondensatoren gibt es auf Leiterplatten. Diese haben aber nur einige wenige Pikofarad und sind z.B. im LNB der Satnlage zu finden. Kondensatoren höherer Kapazität brauchen sehr geringe Abstände (lassen sich schwer auf Paltinen herstellen) und große gegenüberliegende Flächen (brauchen Platz und sich teuer). Auch sind diese Kondensatoren fertigungstechnisch sehr ungenau, temperaturabhängig usw. Deshalb baut man billiger und besser separate Kondensatoren ein, wenn hohe Kapazitäten benötigt werden.
Die geschlängelten Leiterzüge sind Spulen. Man findet sie auch auf PC Mainboards. Bei hohen Taktfrequenzen müssen mehrer Datensignale gleichzeitig am Empfänger ankommen. ICs haben aber selten alle Datenleitungen auf einer Seite und liegen aber selten parallel auf der Leiterplatte. Deshalb werden die Leiterbahnen verschieden lang. Damit die Signale trotzdem gleichzeitig ankommen, verzögert man sie bei den kurzen Leiterbahnen durch zusätzliche Wege. Kleine Spulen mit einigen Nanohenry kann man auch so Herstellen. Diese Spulen braucht man aber nur in der Hochfrequenztechnik mit mehreren 100 Mhz.
Kondensatoren zur Glättung der Bordnetzspannung sind dringend nötig. Zusamman mit Dioden und Varistoren schützen sie das Steuergerät und versorgen es bei kurzen Spannungseinbrüchen mit Strom. Die Steuergeräte sind robust, aber es gibt Grenzen. Es gibt ein Zustand, der bei fachgerechter Ausführung garantiert tödlich ist. Anleitung (nicht ausprobieren!!!):
1. Batterie aus dem PKW ausbauen und Lima abklemmen.
2. alle ohmsche Verbraucher wie Glühlampen ausschalten.
3. Mit externer Batterie den PKW mit Strom versorgen.
4. Anlasser betätigen und gleichzeitig (!) bei laufendem Anlasser das Starthilfekabel schnell und ruckartig entfernen, um den Stromkreis zu unterbrechen.
Der Anlasser hat wegen der großen Induktivität und des sehr hohen Stromes eine saftige Energie gespeichert. Und die geht dann direkt ins Bordnetz. Normalerweise nimmt die Batterie dem Stromstoß auf. Und in der Lima sind kräftige Dioden, die bei 20...30V auch leitend werden. Aber ohne diese Komponenten gibt es nichts, was diesen Energiestoß auch nur ansatzweise aushalten kann. So große Kondensatoren passen nicht ins Steuergerät und andere Schutzbauteile dieser Energie sind viel zu teuer.
-
zxr-fightclub
- Spawn
- Beiträge: 2373
- Registriert: 05 Jan 2004 13:55
- ZXR-Modellreihe: H (89/90)
