Impuls Verzögerung Zündung

[Stratgeck]

Hallo zusammen!

Bevor ich mit einer Frage los lege, möchte ich mich kurz vorstellen und sagen, was ich so treibe.

Ich bin der Achim, hab 50 Jahre am Buckel, spiele E- Gitarre und fahre mit einem Gokart auf öffentlichen Straßen.
Ich bin in Elektronik nicht so bewandert, kann mir aber meine Gitarren selber "stricken". Ich weiß was ein Kondensator macht und wie ein Transistor arbeitet. Das war es auch so ziemlich.  
Eine Frage habe ich aber zum Kart, bzw. der Zündung. Ich hab dem Motor ein wenig Beine gemacht und unter vielen anderen Dingen auch die Zündung um 3° vor gestellt. Alles ist im grünen Bereich, jedoch gibt es Startprobleme. Die frühere Zündung macht dem Anlasser zu schaffen.
Jetzt wisst ihr schon mal worum es geht.  
Um den Startvorgang zu erleichtern, würde ich gerne den Zündimpuls vom Impulsgeber am Polrad elektronisch um ein paar Millisekunden verzögern. Solche Gerätchen kann man einzeln nicht bekommen. Die Bauteile dafür können nicht viele sein. Das bisschen Zeug findet wohl in einer Streichholzschachtel Platz.....
Nur weiß ich nicht, welche Bauteile dazu benötigt werden.

Die Bordspannung ist 12V, wie hoch die Spannung des Impulses ist, weiß ich nicht.....
Das fertige Gerätchen würde ich über ein Relais parallel zum Anlasserrelais ein- und abschalten können und gleichzeitig könnte so der Impuls auf das Gerät umgeleitet werden. Sobald der Motor läuft, lässt man bekanntlich den Startknopf los. Und dann geht alles seinen gewohnten Gang.

Ich hoffe, ich konnte halbwegs beschreiben, was mir da vorschwebt. Leider gibt es keinen Kickstarter und Dank Variomatik kann ich das Kart auch nicht anschieben.  

Nun hab ich erst mal genug genervt. Ginge es mit einfachen Mitteln mein Vorhaben zu verwirklichen, oder ist das eine typische Anfängerfrage, die einige hier zum Lachen und andere zum Weinen bringt?
Es gibt Tuning CDI´s, an denen sowas alles für jeden Drehzahlbereich programmierbar ist. So viel Geld entsorgen kann ich für sowas leider nicht. Und da dachte ich...."lass Dir helfen, dann ist Dir geholfen".
Wer kennt sich mit so nem Kram aus und würde mir helfen?

LG Achim, der lieber Tonabnehmer mit 0,05mm Lackdraht von Hand wickelt....  

[highvoltage]

So könnte es Prinziiell funktionieren aber beim berechnen der Baulteilwerte muss dir jemand anders helfen.
Das Prinzip ist ganz einfach die Schaltung fängt an zu arbeiten wenn der Zündimpuls kommt,dann dauer es je nach größe des Kondis etwas und dann wird der Q2 undsomit das Anlasserrelais durchgeschaltet.

Schönen Pfingstmontag noch

[Stratgeck]

Ich hab mich wohl doch falsch ausgedrückt.  
Trotzdem aber vielen Dank für die prompte Antwort, die sogar noch einen Schaltplan enthält!

Der Impuls für die CDI kommt erst, wenn sich das Polrad dreht. Der Impuls soll nicht das Anlasserrelais betätigen, sondern das "Verzögerungsgerät" wird durch das betätigen des Anlassers über das gleiche Relais mit Strom versorgt.
Wenn ich also den Anlasser betätige, soll das Relais den Strom für Anlasser und das Gerät einschalten.
Das Relais hat also jetzt den Strom für Anlasser und Gerät eingeschaltet. Mit dem jetzt fließenden Strom wird ein weiteres Relais angezogen. Das 2te Relais trennt die Impulsleitung auf und leitet den Impuls nicht weiter direkt zur CDI, sondern leitet ihn auf das Gerät um, welches den Impuls verzögern soll. So ist beim Anlassen der Impuls (Zündzeitpunkt) später. Sobald der Motor läuft, lässt man den Anlasserknopf los und beide Reais`s werden abgeschaltet.
Relais 1 stoppt den Strom für Anlasser, das Verzögerungsgerät und das 2te Relais. Somit lässt auch das zweite Relais los und es schaltet den Zündimpuls wieder auf den direkten Weg zur CDI.

Vielleicht sollte ich mich auch mal in einer Zeichnung versuchen?

Wünsche ebenfalls noch nen schönen Feitertag!

LG Achim

[Harald Wilhelms]

> Ich hab dem Motor ein wenig Beine gemacht und unter vielen anderen Dingen aucj die Zündung um 3° vor gestellt.

Mechanisch?

> jedoch gibt es Startprobleme.
> Um den Startvorgang zu erleichtern, würde ich gerne den Zündimpuls vom Impulsgeber am Polrad elektronisch um ein paar Millisekunden verzögern.
Nur weiß ich nicht, welche Bauteile dazu benötigt werden.

Grundsätzlich macht man solche Verzögerungen mit einem
Monoflop, das man z.B. mit einem IC 555 aufbauen kann.
Das Prolem ist erstens das hier:
h t t p://w w w.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

und zweitens: was für ein Impuls kommt aus Deinem Zündgeber
raus und was für ein Impuls muss man da wieder einspeisen?
D.h. Man müsste wohl ein paar Messungen vor Ort machen.

> Das fertige Gerätchen würde ich über ein Relais parallel zum Anlasserrelais ein- und abschalten können.

Das wäre da das kleinste Problem.

> Ginge es mit einfachen Mitteln mein Vorhaben zu verwirklichen. Wer kennt sich mit so nem Kram aus und würde mir helfen?

Ich denke, das müsste sich wer vor Ort ansehen. Eigentlich
braucht man auch einen Schaltplan des Zündsteuergerätes.
Wenn die Zündung mechanisch eingestellt wird, könnte man
vielleicht auch mechanisch einen Hebel zur Zündverstellung
anbringen. Früher (Anfang des letzten Jahrhunderts) hatten
alle Autos einen solchen Hebel am Lenkrad.

> LG Achim, der lieber Tonabnehmer mit 0,05mm Lackdraht von Hand wickelt....    

Ich habe auch schon mal 0,03 gewickelt. Aber erstens
mit ner Maschine und zweitens waren da meine Augen noch
besser...

Gruss
Harald

[Stratgeck]

Hallo Harald!

Die Zündung ist fest eingestellt, die Zündplatte hat keine mechanischen Kontakte und ist nicht verdrehbar. Am Polrad ist ein Magnet, der bei jeder Umdrehung an einem Sesnsor vorbei flitzt und so der CDI einen Impuls schickt. Welche Spannungsspitzen der Sensor abgibt, kann ich schlecht messen. Es ist ja kein Gleichstrom oder 50 Hz Wechselstrom.
Um den Zündzeitpunkt früher zu bekommen, wurde das Polrad mittelst eines Versetzkeils um 3° auf der Kurbelwelle verdreht.
Da fällt mir ein, dass 50Hz ja 50 Schwingungen/Sekunde heißt. Wenn ich das nun auf eine Minute umrechne, also 50*60, kommt da 2997,4 raus (oder ähnlich) .
Wenn ich nu einen Drehzahlmesser anschließe und den Motor mit rund 3000 Touren laufen lasse, könnte ich dann wohl in Etwa messen, was der Sensor für eine Spannung abgibt. Durch mehr oder weniger Drehzahl kann sich das ändern, aber wenigstens hätte man einen Anhaltspunkt. Wäre das nen Versuch wert? Wenn "schee" macht, probiere ich es.

Ich bin als Mod in einem Forum für Straßenzugelassene Karts unterwegs. Wenn es eine funktionierende Schaltung für den Zündzeitpunkt geben würde, wäre damit sehr vielen Kartfahrern geholfen, die Startprobleme haben. Ich bin da kein Einzelfall. Was sonstige Tipps und Tricks vom Motor und dem Rest der Fahrzeuge angeht, konnte ich schon viel helfen. Aber mit elektronischen Schaltungen und den Berechnungen für die Bauteile bin ich ziemlich überfordert.

Ja, das mit dem "Geseh" ist so was..... . man hat den Eindruck, dass die Arme immer kürzer werden. Früher brauchte ich keine Brille zum Löten von 0,05 mm Lackdraht. Ich konnte sogar sehen, ob das Ende sauber entlackt war. Ohne Brille sehe ich jetzt nicht mal mehr den Draht.  

LG Achim

[Harald Wilhelms]

>Die Zündung ist fest eingestellt, die Zündplatte hat keine mechanischen Kontakte und ist nicht verdrehbar.

Schade.

> ...Erläuterung "Elektronische Zündung"...

Im Prinzip ist mir schon klar, wie das theoretisch
funktioniert. Trotzdem ist es so nur schwierig möglich,
eine Schaltung zu entwerfen, ohne die "Hardware" zur
Hand zu haben. Zumal es da ja auch erhöhte Forderungen
zur Zuverlässigkeit gibt.

> Ich bin als Mod in einem Forum für Straßenzugelassene Karts unterwegs.

Hast Du es mal versucht, bei Motorradforen was passendes
zu finden? Es gibt da manchmal Leute, die sowohl Motor-
radfahren können, als auch Elektronik kennen.

Ich kenne zwar die Elektronik ganz gut, nicht aber die
spezielle Hardware in solchen Motoren. Normalerweise
würde ich als erstes den Puls mit einm Oszi nachmessen,
dann eine Schaltung aufbauen und dann nochmal messen.

Grundsätzlich geht so ein Aufbau mit 555-ICs oder
ICs aus der 4000-er Serie. Dort ist man es aber gewöhnt,
mit Normpegeln zu arbeiten. Zur Erklärung von 555-er
Schaltungen einschliesslich Dimensionierung hilft Dir
vielleicht dieser Link weiter:
w w w.elektronik-kompendium.de/

> Ja, das mit dem "Geseh" ist so was..... . man hat den Eindruck, dass die Arme immer kürzer werden.

Nun, ich mache inzwischen all sowas unter einer Leucht-
Lupe mit Tischhalterung.
Gruss
Harald

[Stratgeck]

Hallo Harald!

So einfach, wie die Geschichte sich anhört, ist dann wohl doch nicht. Ein "Oszi" hab ich nicht, kenne auch keinen, der sowas hat.
Mir fiel aber eben noch was Anderes ein. Es ist eine Elektroische, sowie eine Harwarelösung. Ich sehe mal zu, dass ich einen weiteren Pickup bekomme. Wenn der Platz hat und sich eine Möglichkeit zum Befestigen findet, könnte ich den neben dem normalen Pickup anbringen. Jetzt muss nur noch ein Relais zwischen den Pickups umschalten. Wenn beide Pickups ganz dicht beieinander liegen, sollte der Motor noch anspringen.
Versuch macht kluch. Da die Lösung einfacher ist, werde ich erst mal DAS probieren.
Auf jeden Fall aber melde ich mich wieder. Ich hab was gegen Themen ohne Abschluss.

LG Achim

[el-haber]

Hallo Achim,
die Zündsteuergeräte wie Bosch LGZ oder BMW-Fcontrol
machen sowas ähnliches. Über einen Winkelgeber wird die
Kurbelwellenposition des 1.Kolbens bestimmt. Alle weiteren Zeiten leiten sich aufgrund der momentanen Drehzahl ab.
Als Polrad wird ein Zahnrad mit z.B. 36 Zähnen eingesetzt,
bei dem 2 Zähne abgeschliffen sind. Das ist die OT1-Kennung.

Du kannst - als Hinweis - eine Verzögerung bauen, die Drehzahlabhängig ist.
Zum Anlassen brauchst du eine größere Verzögerung, damit der
Verbrennungsschwerpunkt wieder in Richtung optimale
Kraftentwicklung auf die Kurbelwelle gerichtet ist.
Bei höherer Drehzahl kann dann die Verzögerung einerseits wegen der geringeren Umlaufzeiten und andererseits wegen der geforderten Frühzündung wieder in Richtung -3° geschoben werden.

Was heißt das nun in ms!
Beim Anlassen werden 600-1000U/min erbracht - = 100ms-66ms für 360°. Das bedeutet eine Verzögerung um maximal 1,0 - 0,6ms.
Bei 3000 oder 6000 (Kart sagtest Du) sind es nur noch 0,2ms / 0,1ms (100µs) - Tendenz abnehmend.

Es gibt eine verblüffend einfache Schaltung mit einem CMOS-Schmitt-Trigger-Gatter 4093, das sowohl 12V verarbeiten kann, als auch recht robust ist.

Eingangsstufe: Über Widerstand und 2 Dioden als limitter abgesichert vom Polrad-Geber (=fallende Flanke, wenn die Lücke kommt.) auf den ersten der 4 NAND-ST.
Dieser 1. Ausgang geht über einen Kondensator und Pullup-Widerstand von 1nF und 2,2kOhm an den 2. NAND-ST.
Der 2. Nand-ST entlädt über eine Diode den Kondensator, der am Eingang des 3. NAND-ST nach Masse hängt. Dieser Kondensator von ca. 4,7nF wird über einen Widerstand von 22k nach einer variablen Spannung zwischen 4 und 12V aufgeladen. Während dieser Zeit liefert die 3. Stufe ein 1-Signal. Danach geht dieses Signal auf 0 und bleibt dort bis der nächste Impuls kommt.

Über eine weitere differenzierer-Stufe mit einem Pull-Up-Widerstand und einem Serienkondensator auf die 4. Stufe (NAND-ST) wird am Ende der Flanke der gewünschte verzögerte OT1-Impuls als negative Flanke geliefert.

Die Variable Spannung ergibt sich aus der Drehzahl. Bei 0-1000 beträgt sie um 12V und sinkt mit höherer Drehzahl auf 4V ab. (Über RC-Glied + Gleichrichter aus der 1. Stufe ableitbar.)

Cu
st

[Stratgeck]

Vielen Dank, El Haber!

Das musste ich mir als Nichtelektroniker einige male durch lesen. Habe aber verstanden, wie Du das meinst. Vielen dank für Deinen Beitrag!
Ich habe bereits eine CDI verbaut, die sowas kann, bzw. können soll. Ab ca 10000 Touren nimmt sie die Zündung kontinuierlich zurück. Aber mal noch komme ich nicht auf diese Drehzahl. Ich erreiche maximal 9000 - 9500. Die CDI zieht ab ca. 3000 Touren die Zündung früher. In dem Bereich liegt die Einkuppeldrehzahl.Über die Variomatik hab ich eine Beschleunigungsdrehzahl von ca. 7000 Touren eingestellt. Nur zieht sie die Zündung nicht früh genug, um richtig Druck aus dem Motor zu holen.
Der Motor ist eigentlich ein 50 ccm Mofamotor, der ab Werk auf 100 ccm aufgebohrt wurde. Die Zündanlage stammt vom 50er Motor. Die haben die einfach übernommen. Mehr Hubraum erfordert aber mehr Frühzündung, weil das Gemisch länger zum Durchbrennen braucht. Da der Motor aber nur 8 PS leisten sollte, ist eine andere Zündanlage nicht nötig. das hat sicher auch was wegen der Abgase zu tun, um eine Zulassung zu bekommen. Man hat auch den Anlasser vom 50er übernommen und der tut sich trotz besserer und stärkerer  Batterie ein weing schwer. Ich komme beim Anlassen auf eine
Drehzahl von ca. 300- 350 Touren pro Minute. Da fehlt der Schwung, um die Kurbelwelle mit eingeschalteter Zündung über OT zu bringen.
Mit späterer Zündung hat der Anlasser weniger zu kämpfen.
Das ist der Grund, warum ich nur eine "einfache" schaltung per Relais benötigen würde.
Als weitere Alternative kam mir ein Dekompressionsventil in den Sinn, wie es früher die Mofas zum leicheren Antreten hatten.
Am Liebsten wäre mir aber eine kleine, möglichst einfache Verzögerung der Zündung per Elektronik, die nur beim Anlassen eingreift, weil der Zündzeitpunkt eine wichtige Rolle für die Abstimmung des Vergasers spielt. Zumindest beim 2 Takter hat man sich schnell mal nen Loch in den Kolben geschossen........ Darum wäre mir eine konstante Zündung nach dem Anlasser am Liebsten.

LG Achim

[el-haber]

Dann eine einfache RC-Glied bestimmte Verzögerung im Bereich von 1ms mit einem Überbrückungsschalter und wenn nötig eine Signalauffrischung über Transistor für die CDI50.
Relais sind zu langsam!

CU
st

[Stratgeck]

Hallo!

Das liest sich jetzt, als ob es eine einfachere Schaltung geben würde. Das Relais dient nur dazu, dass während dem Startvorgang das "Verspätungsgerät" mit Strom versorgt wird. Es soll nicht den Impuls schalten.

LG Achim

[el-haber]

Ja - so ist es.
Der Start-Impuls (Freischaltung des Starters über das Zündentlastungsrelais) kann auf ein abfallverzögertes Relais geleitet werden, das ein RC-Glied freischaltet und bei Abfall wieder überbrückt (Öffner).

Das RC-Glied ist zwischen dem OT1-Geber und der CDI geschalten und macht etwas weniger als 1ms Verzögerung.

Cu
st.

[Stratgeck]

Prima!
Wenn das RC- Glied 1 ms verzögert, komme ich auf folgende Ergebnisse. Ob ich das einfach so rechnen kann, weiß ich aber nicht.

1.
Der Anlasser schafft es, den Motor 5 mal pro Sekunde zu drehen. Der Motor dreht dann insgesamt 1800°/1000ms. Die Zündung würde dann um 1,8° verzögert. Das sollte schon wesentlich besser klappen, denn die Frühverstellung wäre dann nur noch 1,2° statt 3°.

Das RC nimmt keine Rücksicht darauf, wie schnell der Motor dreht. (Das ist aber völlig wurscht, da es ja nur eine Starthilfe ist) Es verzögert immer um 1ms. Und darum......

2.
Wenn der Anlasser es schafft, den Motor 8 mal pro Sekunde zu drehen, sind das schon 2880°/1000ms. Nach obiger Rechnung würde der Zündzeitpunkt dann um 2,88° zurückversetzt werden. Somit kommt der Motor bei dieser Drehzahl annähernd auf den normalen Zündzeitpunkt.

Kann man bei dem RC- Glied noch etwas mit dem Kondensator oder Widersand "fummeln", wenn die Drehzahl des Motors beim Anlassen etwas weniger ist? Wir sind immer noch im Bereich vor OT. Wenn es einklein wenig nach OT "knallt" geht das zum Anspringen immer noch. Dann würde die erste Zündung die Kraft auf jeden Fall in die richtige Drehrichtung lenken. Ich dachte an ein Trimmpoti in Reihe zum Widerstand.....
Wie sieht die Schaltung dann aus? Welche Teile benötige ich dazu? Wenn ich ja wüsste, wie man eine Solche Schaltung nennt, also in welche Schublade sie gehört, könnte ich mich nach einem Bausatz umsehen. Falls es sowas fertig gibt und nur kleine Anpassungen nötig wären. Würde zum Probieren auch ein Experimentier- Kasten in Frage kommen?

Wie ich erfahren habe, soll der Impuls des Magnetpickups im Milliampere- Bereich liegen.

Vielen Dank für Deine Geduld mit mir!

LG Achim

[el-haber]

hallo Achim,

hier eine Schaltung für generelles Delay mit Inverterstufe als Signalregenerierung. Bei Bedarf noch eine 2. solche Transistorstufe hinten dran (an ot1_vsig) aber ohne den Kondensator ergibt wieder die originale Signalflanke.

Das ganze dann von OT1_sig bis OT1_vsig oder eben nach der 2. Transistorstufe mit einem Kurzschluß-Schalter (Abfall-Relais) einfach überbrücken (oder umschalten).

R =2,2k / C = 470nF für eine Verzögerung bei etwas über 1ms.

CU
st

[Stratgeck]

Vielen Dank!
Und trotzdem "au Backe".......

Sind die dreieckigen Pfeile unten Masse? Und geht der Pfeil rechts oben gegen + 12V ?

Ich hab mal ein Schema rund um die blaue "Blackbox" gezeichnet und die Elektronischen Bauteile versucht anzuschließen. Das ist jetzt wohl die Schaltung ohne "Nachbrenner" (Signalverstärkung). Wäre das so funktionsfähig? Der Impuls dauert nur x Millisekunden. In dieser Zeit muss erst der C geladen werden. Durch den C fällt die Spannung ja erst mal am Eingang des Transistors ab, bis er langsamer lädt und dadurch eine höhere Spannung am Transistor anliegt. Wenn der Transistor dann "öffnet", schiebt der C dann die zuvor geklaute Spannung nach?

Wenn ich mal von Strom so viel Ahnung hätte, wie ich nicht hab....... :-(