Grundlagen der Zündung: Von Magnetismus bis zum DIS-System

Grundlagen: Magnetismus und Elektromagnetismus

Magnetismus ist der Teil der Physik, der Magnete und die Wechselwirkung zwischen elektrischen Ladungen ohne Bewegung untersucht, wodurch die Eigenschaften des Materials aus diesen Phänomenen abgeleitet werden.

Elektromagnetismus ist Magnetismus, der durch die Wirkung von Elektrizität erzeugt wird.

Komponenten des Zündsystems

Primär- und Sekundärkreislauf (Konventionell)

Primärkreislauf Komponenten:

• Batterie
• Schalter
• Zündspule (Primärwicklung)

Sekundärkreislauf Komponenten:

• Sekundärspule
• Verteiler
• Zündkerzen
• Zündkabel

Die Zündspule (Coil)

Hauptelemente der Spule:

• Eisenkern
• Primärwicklung
• Sekundärwicklung

Die Sekundärwicklung liegt außen, da sie heißer wird und so besser kühlt.

Zündspulen-Betrieb:

Der kreisförmige Strom im Primärkreis erzeugt ein Magnetfeld im Kern. Wenn der Strom abrupt unterbrochen wird, bricht das Magnetfeld zusammen. Dies verursacht Spannungen in der Primärwicklung (durch Induktivität) und eine hohe Sekundärspannung (durch Induktion).

Funktion des Verteilers

Der Verteiler verteilt den Strom (die Hochspannung) entsprechend der Zündreihenfolge.

Komponenten im Verteiler: Der Unterbrecherkontakt besteht aus feststehendem Amboss und beweglichem Hammer.

Zündwinkel und Kontaktabstand

• Schließwinkel (Dwell Time): Der Drehwinkel der Verteilerwelle oder das Zeitintervall, in dem die Kontakte geschlossen sind.
• Öffnungswinkel: Das gleiche wie der Schließwinkel, aber wenn die Kontakte geöffnet sind.
• Dwell: Stellt den Anteil der Kontaktschließung im Verhältnis zur Dauer eines vollen Zyklus dar.

Beziehung zwischen Kontaktabstand und Schließwinkel: Je nach Abstand der Kontakte variiert der Schließwinkel.

Regelung bei hohen Drehzahlen: Bei mehr Umdrehungen muss der Verteiler schneller arbeiten.

Regelung im Leerlauf: Abhängig vom Lastzustand des Motors (schnell oder langsam).

Zündungsanomalien

• Detonation (Explosion): Tritt auf, wenn der Funke an der Kerze überspringt und dann noch eine weitere Zündung an einer anderen Stelle im Zylinder erfolgt.
• Selbstzündung (Autoencendido): Explosion, die auftritt, bevor der Funke an der Zündkerze überspringt.

Zündkerzen und Wärmewert

Thermischer Wert (Wärmewert): Beschreibt die Durchschnittstemperatur in Abhängigkeit von der Motorlast.

Arten von Zündkerzen nach Wärmewert: Warme und kalte Zündkerzen.

Hauptfunktion von Zündkerzen mit eingebautem Widerstand: Verhindert Fehlfunktionen der elektronischen Systeme des Fahrzeugs.

Blitzlicht (Stroboskoplampe): Wird verwendet, um den Zündzeitpunkt kurz vor dem Start des Motors einzustellen.

Zündkerzen-Bezeichnung (Beispiel BCPR6ES-11)

• BC: Gewindedurchmesser
• P: Projektierter Isolator
• R: Widerstand (Resistiv)
• 6: Thermischer Wert
• E: Gewindelänge
• 11: Elektrodenabstand (Kalibrierung)

Elektronische Zündsysteme

Transistorzündung und Impulsgeber

Vorteile der Transistorzündung gegenüber der konventionellen:

• Höhere Spannung an den Zündkerzen
• Kein Kondensator erforderlich
• Längere Lebensdauer der Kontakte

Hauptelemente eines induktiven Impulsgebers:

• Rotor
• Permanentmagnet
• Spule
• Stator

Drei wichtige Schritte des zentralen Impulsgebers:

• Pulsmodulator
• Stabilisator
• Steuerung des Schließwinkels

Der Hall-Effekt und seine Anwendung

Hall-Effekt: Tritt auf, wenn ein Halbleiter, durch den Strom fließt, einem Magnetfeld ausgesetzt wird, wodurch an den Enden eine Spannungsdifferenz entsteht.

Komponenten des Impulsgebers mit Hall-Effekt (im Verteiler):

• Platine
• Hall-Chip und Permanentmagnet
• Obturatortrommel (Abschirmung)

Andere Anwendungen des Hall-Sensors: Messung oder Erkennung von Rotationsgeschwindigkeiten oder der Position eines bestimmten Elements.

Zwei Informationen, die ein einfacher induktiver Sensor am Motorschwungrad liefern kann: Motordrehzahl und Kolbenstellung.

Direct Ignition System (DIS)

Zwei Arten von Spulen in einem integrierten DIS: Gleichzeitige (Simultane) und unabhängige Zündung.

Zwei Kontrollen für ein statisches DIS: Kontrolle des primären und sekundären Widerstands und Kontrolle der Spannungen mittels Oszilloskop.

Aufbau der Coil-Rail: Jede Spule ist mit einer Zündkerze und einem Transistor verbunden.