da ich noch einige Zündspulen ("Blaue", "Rote", normale schwarze
Transistor-Zündspule und eine aus einem Turbofahrzeug) in meiner
Bastelkiste habe wollte ich diese gerne mal miteinander vergleichen. 2
Kanaloszi und 40 kV-Tastkopf steht zur Verfügung.
Meine Ansteuerung mit Mosfet-Treiber funktioniert inzwischen wunderbar
so das es keine verheizten Fets aufgrund einer zu schwachen Ansteuerung
mehr gibt und die max. Ladezeit wird natürlich auch begrenzt.
Nun wollte ich mal fragen wie man an aussagekräftige Testergebnisse zum
Vergleichen kommt und wie man die Sekundärseite irgendwie stärker
belastet, um "verschärfte" Testbedingungen simulieren.
Folgende Messreihen habe ich vor
1. Messen ab wieviel mSek Ladezeit die einzelnen Spulen in die Sättigung
kommen und danach die max. Ladezeit für jede Spule einzustellen.
2. Messung der Dauer der Brennspannung, welche ein Indikator für die
gespeicherte Energiemenge ist.
3. Messung der maximalen Funkenlänge um in etwa auf die Spannungshöhe zu
schließen, welche ich wichtiger als die Energiemenge halte, da wenn der
Funke nicht überspringt entlädt sich die Energie auch nicht aus der
Spule.
Würde mich über ein paar Anregungen sehr freuen werde euch auch die
Ergebnisse der verschiedenen Zündspulen mitteilen.
... und die einfachen Sachen wie Temperatur, Windungsschluss, R, Isolation ...
Der Stromverlauf auf der Niederspannungsseite ist schon recht aussagekräftig (ohne Sekundärbelastung). Du kannst sehen wie schnell die Sättigung erfolgt. Möglicherweise ist die Streuinduktivität auch nicht uninteressant. Deine Zündspule ist ja nichts anderes als ein Traf. Du kannst Spasseshalber die typischen Trafoparameter an 50Hz messen (im Kurchschluss, Leerlauf). Ein Parameter den Du nicht so einfach heraus bekommst ist, wie gut die Isolation dauerhaft der Belastung standhält. Ich habe schon einige Zyndspülen oder Trafos kaputt bekommen, indem ich hohe Spannungen auf der Sekundärseite erzeugt habe, die dieser nicht verträgt (interner Windungsschluss).
ja der Stromverlauf auf der Primärseite wird auf jedenfall aufgezeichnet. Habe in dieser Richtung auch ein interessantes Patent von Bosch gefunden. Welches den Primärstromverlauf zum erkennen von defekten auf der Sekundärseite verwendet. http://www.freepatentsonline.com/EP0389775.pdf Isolationsmessung auf der Sekundärseite wird schwierig da es hier mit den üblichen 500 oder 1000V Testspannung nicht getan sein wird, wenn doch diese Wicklungern für >20 kV gedacht sind oder wird das in der Regel so getestet?
Mal eine Frage - der 40kV Tastkopf - ist das der TESTEC HVP 40? Der hat eine Bandbreite von nur 300Hz.... Da bliebe vom Zündpuls nix mehr übrig. Isolation... das wird schwierig: Das Blöde bei den Zündspulen ist, dass das Gehäuse auch gleichzeitig Masse ist. D.h. eine DC-Spannung zwischen Ausgang und Gehäuse würde automatisch durch die Spule fließen. Das eigentliche Problem ist aber die Interwinding-Isolation - also wie die Feldstärkeverteilung zwischen den Spulenlagen aussieht. Und diese zu messen ist nicht ganz einfach. Insbesondere kannst Du die Isolation der Spule nur messen, wenn gleichzeitig ein Strom fließt (Magnetfeld). Aus der Stromaufnahme bei verschiedenen Ausgangsspannungen hast Du dann sowohl die Leckströme als auch die Kernverluste schön überlagert.... Vielleicht hilft es tatsächlich, die Höhe des sekundären Ausschaltpulses als Kenngröße zu nehmen. Denn bei der sehr hohen Spannung fließt ein zunehmender Teil des Stroms als Leckströme ab. Je höher der Spannungspeak, desto besser die Isolation ..?
Wer verbietet und eigentlich die hochtransformierte Zündspulen-Spannung z.B. mit einer anderen Zündspule wieder herunterzutransformieren ? Damit könnte manche Vergleichsmessung leichter werden?
Sofern man die Parameter der "anderen" Zündspule bereits genau genug ermittelt hat ,-) Sonst ist es einfach ein Spiel mit 2 Unbekannten Bauteilen ....
Wenn Du zweimal die "gleiche" Zündspule einsetzt, wird das -bis auf die Parametestreuung - ein besseres Ergebnis bringen ;-)
Angehängte Dateien:
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Zuendoszilograph.JPG
220 KB
ja es handelt sich um den TESTEC HVP 40 Tastkopf also 2 gleiche Spulen habe ich sowieso nicht, sind alles unterschiedliche Typen. Das der Primäre und sekundäre Widerstand gemessen wird, habe ich nicht erwähnt, da das für mich selbstverständlich war. Zur Temperaturmessung denke ich, das hier sowieso längere Test nötig sind nach ein paar Minuten wird sich eine Spule noch nicht merklich erwärmt haben, wenn man es mit der Sättigung einhält.. Wegen der Bandbreite, den Zündimpuls sieht man eigentlich ganz gut aus das Ausschwingen nach der Brennphase ist gut zu erkennen, siehe Foto
Was Mischu Dir sagen will: Wenn Du mal testweise einen Tektronix p6015 oder 6015A anschließt, wirst Du sehen was us der Zündspule wirklich hrauskommt. Realität ist dass man da deutlich über 300Hz Oberschwingungen hat. Ob Du das allerdings charakterisieren willst oder ob Du sagst: Mir genügt vorerst 300Hz Obergrezen -- das mußt Du selber festlegen. Aber es eröffnet wirklich Welten, da mal einen HV-Tastkopf mit mehr Bandbreite testweise zu nutzen (vielleicht kannst Du sowas mal leihen). hth, Andrew
Noch was wichtiges zu Zündspulen. Im Kfz werden 2 Sorten verbaut. Einmal die 12 V Version, aber es gibt auch 7 ? V Versionen. Diese werden mit Vorwiderstand betrieben ( Entweder sichtbar oder häufiger als Widerstandskabel in der Zuleitung versteckt. ) Der Sinn ist, den Spannungsabfall während des Startvorgangs zu kompensieren. Während der Anlasser läuft, wird kurzzeitig die volle Bordspannung durchgeschaltet.
ja die Blaue ist so ein Typ die beim Starten unter Umgehung des Widerstandes angesteuert wird und danach über einen Widerstand läuft. Die rote wird immer mit Widerstand gefahren, glaube das waren 0,5 Ohm. Wenn man aber die Ladezeit korrigiert kann man das auch ohne Widerstand hinbekommen, vorrausgesetzt der Transistor schafft es. Wodurch kommt diese niedrige Bandbreite beim Testec, hat das Teil eine zu hohe Kapazität?
was passiert eigentlich wenn aufgrund einer zu langen Funkenstrecke kein Funke überspringt, schlägt das dann in der Sekundärwicklung durch und beschädigt diese vielleicht sogar? Weil irgendwo muss doch die Leistung hin?
Thomas O. schrieb: > was passiert eigentlich wenn aufgrund einer zu langen Funkenstrecke kein > Funke überspringt, schlägt das dann in der Sekundärwicklung durch und > beschädigt diese vielleicht sogar? Weil irgendwo muss doch die Leistung > hin? Ja. Vorrausgesetzt die Sekundärspanung ist höher als die zulässige Spannung der Isolation. Unter anderem ein Grund, warum bei Mehrspulen-Hochleistugnszündanlagen im Motorraum und im Handbuch ein Hinweis ist: Nicht ohne an der Zündkerze aufgestecktes Kabel Motor starten/laufen lassen ,-)
> Nicht ohne an der Zündkerze aufgestecktes Kabel Motor starten/laufen lassen
Ob das auch schon alle Marder gelsen haben ??
Ein konstruktiver Fehlschlag oder Wirtschaftsförderung?
"Ob das auch schon alle Marder gelsen haben ?? Ein konstruktiver Fehlschlag oder Wirtschaftsförderung?" NEIN Physik bzw. Technik!!!
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Wiederhergestellt durch Admin
Kinderleichtes Beispiel: Ich habe Energie und will die los werden. Mein Magnetfeld wurde aufgebaut, ist auch Energie. Mein Magnetfeld bricht zusammen, wohin mit der Energie? Hoher Widerstand erzeugt eine hohe Spannung, da fast kein Strom fliessen kann. Je weniger Strom fliesst, umso höher die Spannung. Habe ich eine Möglichkeit diese Spannung über eine Funkenstrecke abzubauen ist es eigentlich schon gut. Denoch braucht eine Zündspule einen Kondensator um sich nicht durch zu hohe Induktionsspannungen zu zerstören. Physik: Spule entlädt sich Kondensator nimmt die Ernergie auf, Kondensator gibt Energie an die Spule ab und das wiederholt sich bis die Energie abgegeben ist. Erkläre das mal Sylent Hektik!!
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Wiederhergestellt durch Admin
ich schrieb: > Kinderleichtes Beispiel: > > Ich habe Energie und will die los werden. Mein Magnetfeld wurde > aufgebaut, ist auch Energie. Mein Magnetfeld bricht zusammen, wohin mit > der Energie? > Hoher Widerstand erzeugt eine hohe Spannung, da fast kein Strom fliessen > kann. Je weniger Strom fliesst, umso höher die Spannung. Habe ich eine > Möglichkeit diese Spannung über eine Funkenstrecke abzubauen ist es > eigentlich schon gut. Bis hierhin paßt es. Dann wird es falsch: > Denoch braucht eine Zündspule einen Kondensator um > sich nicht durch zu hohe Induktionsspannungen zu zerstören. Den braucht nicht die Zündspule, sondern der Kontakt der früher (tm) üblichen Kontaktgesteuerten Zündanlagen. Eben, um den Abreißfunken zu vermindern und den Kontaktabbrand auf ein erträgliches Maß zu begrenzen. So alle 30 bis 100 Tausend km war dann aber Tausch des Kontaktes nötig. Ab dann paßt es wieder ;-) > Physik: > Spule entlädt sich Kondensator nimmt die Ernergie auf, Kondensator gibt > Energie an die Spule ab und das wiederholt sich bis die Energie > abgegeben ist. Erkläre das mal Sylent Hektik!!
>was passiert eigentlich wenn aufgrund einer zu langen Funkenstrecke kein >Funke überspringt, schlägt das dann in der Sekundärwicklung durch und >beschädigt diese vielleicht sogar? Weil irgendwo muss doch die Leistung >hin? Alle Autohersteller fordern vom Systemlieferanten, dass im Betrie ein Hochspannungskabel abfallen darf, ohne dass es zu dauerhaften Schäden oder zu Fehlfunktionen an den anderen Zylindern kommen darf. Realisiert wird das durch ein High-Voltage-Clamp an der Endstufe der Primärseite, üblicherweise @ 450V. Wird durch einen offenen Sekundärkreis dieser Wert überschritten, schaltet die Endstufe wieder durch (bis der Wert wieder unter die Triggerschwelle fällt). Jötze
Jötze schrieb: > > Alle Autohersteller fordern vom Systemlieferanten, dass im Betrie ein > Hochspannungskabel abfallen darf, ohne dass es zu dauerhaften Schäden > oder zu Fehlfunktionen an den anderen Zylindern kommen darf. Das ist für sich genommen korrekt. Nur hat der TE ja eine deutlich andere Situation: Er "vermisst" die Zündspulen mit diversen Parametern. Im Auto hat man dagegen ein System, das fixierte Rahmenbdingungen hat
dieser Wert um die 400V legt doch nur fest ab welchen Wert das Gate oder die Basis wieder angesteuert wird, damit die Primärspannung nicht über die maximale Spannung der D-S oder C-E Strecke des Transistors steigt. Sollte doch unabhängig von der Sekundärseite sein oder besteht hier ein zusammenhand das die Primärspannung stärker ansteigt wenn es zu keinem Funkenüberschlag kommt?
Generell geht es doch darum, die im Magnetfeld der Spule gespeicherte Energie in elektrische Energie zu überführen. Diese Energie ionisiert im Idealfall die Funkenstrecke und der eintretende Stromfluss dissipiert die elektrische Energie in Wärme. Wenn es Sekundärseitig zu keinem Stromfluss kommt, steigt die durch das zusammenbrechende Magnetfeld induzierte Spannung primärseitig bis zur Clampschwelle, dann wird umgeladen und der Vorgang wiederholt sich, bis sämtliche Energie primärseitig dissipiert ist. Ganz früher gabe es auch sekündärseitigen High-Voltage-Clamp, das war dqann einfach eine zur Zündspule parallele Sicherheits-Funkenstrecke. Jötze
könnte man nicht auch einen hochohmigen Spannungsteiler benutzen, um die Ausgangsspanngung zu messen? z.B. 100Mohm? Muss ja nicht alle Anforderungen an einen Tastkopf erfüllen, da nur für Testzwecke gedacht. also so auf Lochraster oder durch die Luft 5*20MOhm und einmal 1KOhm oder so...
Tueftler86 schrieb: > könnte man nicht auch einen hochohmigen Spannungsteiler benutzen, um die > Ausgangsspanngung zu messen? z.B. 100Mohm? Muss ja nicht alle > Anforderungen an einen Tastkopf erfüllen, da nur für Testzwecke gedacht. > also so auf Lochraster oder durch die Luft 5*20MOhm und einmal 1KOhm > oder so... Tja, über das "nur für Testzwecke " ist Thomas weit hinaus. Er will definiert messen / messen können. P6015 / p6015A ist ein "hochohmiger 100 Megaohm spannungsteiler. Ebenso der Testec Kopf. Ein Testaufbau wie Du ihn beschreibst tut das auch mit 100 Megaohm. Der Unterscheid zwischen den 3 Varianten ist die Bandbreite. Bei 1 und 2 bekannt. Bei 3. muß man dies noch vermessen. Und da dürften die wenigstens von uns geeignete breitbandige kalibrierte Spanungsquellen die den Bereich 0-40kV AC/DC bis 75 MHz abdecken besitzen.
Wie funktionieren denn Thyristor bzw. Kondensatorzündanlagen? Wird da nicht ein Kondensator von ein paar Mikrofarad mit 400-800Volt aufgeladen und dann ( wenn der Funke kommen soll ) mit Hilfe eines Thyristors der geladene Kondensator an die Primärseite der Zündspule geschaltet? Wird dann wohl nicht die Energie im Magnetfeld der Zündspule, sondern im Kondensator gespeichert? Müsste da die Zündspule nicht nach anderen Kriterien dimensioniert sein? Ich frage ja nur mal ganz vorsichtig, weil ich zufällig weis, das die Fa. Bosch sowas mal für den Porsche Turbo in den 80ger Jahren gebaut hat. Ob sowas noch heute eingesetzt wird weis ich allerdings nicht. Aber es könnte ja sein das auch so eine Zündspule bei dem Thomas dabei ist. Ralph
Zündspulen für Kondensatorzündanlagen haben eine sehr niedrige Induktivität da sie keine Energie speichern sollen/mussen sondern diese nur von der Primärseite auf die Sekundärseite übertragen und transformieren sollen. Da die Energie in einer sehr kurzen Zeit umgesetzt wird gibt es keine Probleme mit Nebenschlüßen usw. Was mit davor etwas abschreckt ist die Ansteuern da der Thyristor, die erst sperrt wenn der Kondensator leer ist(Strom unter einen bestimmten Wert fällt) wenn ich da mehr Funken nacheinander abfeuern will müsste ich mit mehrere Kondensatoren und Thyristoren arbeiten und immer hin und her schalten. Diese Zündspulen speziell die Porsche Typen sind bei eBay aber sehr teuer, vielleicht bestell ich mal von MSD-Ignition welche.
Hallo Thomas Ich hatte tatsächlich mal zu experimentierzwecke so eine HKZ von Bosch besessen. Der hat einen DC-DC Wandler, der bei etwa 4 KHz geschwungen hat, und den Kondensator ( der ja bei jedem Zündimpuls soweit entladen wurde, bis der Haltestrom des Thyristors unterschritten wurde und der Thyristor somit sperrt ), vor dem nächsten Zündimpuls wieder vollständig aufgeladen. Es war also tatsächlich nur 1 Kondensator 4uF 1000V und ein Thyristor vorhanden. Und ein wenig Kleinzeug drum herum nebst DC-DC Wandler. Die Spannung am Kondensator betrug 800V. Der Zündimpuls war ca 50uSek breit und enorm hoch. Im Leerlauf konnte man damit Funken ziehen die ca 4-5cm lang waren. Und im Motoreinsatz hat der Oszillograf des Motortesters eine Linie gezeigt die steil nach oben ging und verschwand, und wenige Milimeter weiter in Richtung horizontalen Achse ebenso steil bis zur Nulllinie wieder erschien. Scalierung des Testers auf der Y Achse bis zu 40KV. Ich möchte nicht wissen wie hoch die Spannung wirklich war. Wenn man an eine konventionelle Zündspule das berühren des Sekundäranschlusses noch recht gut überlebt hat hätte ich bei einer HKZ schon Bedenken. Das dürfte vermutlich tötlich enden. Ralph
Hallo Ralph! Ich darf mich kurz vorstellen: Mein Name ist Roland, ich schraube gern an alten Autos und ich habe ein HKZ-Problem. Meinem Auto ist der Zündfunke abhanden gekommen. Nachdem ich schon die Zündkabel (ohne Erfolg) ausgetauscht habe, vermute ich den Fehler im Kondensator oder im Schaltgerät. Besteht die Möglichkeit, Kondensator und Schaltgerät mit einem 9,95 Euro-Multimeter zu prüfen? Und wenn ja, könntest Du mir sagen, wie ich vorgehen muss? Danke schon mal! Gruß Roland
Kondensator vielleicht noch, aber mehr geht ohne besseres Equipment nicht. 1000V Bereich DC, wenn du da viel misst, wird er geladen, aber die Energie nicht an die Zündspule weiter gegeben. Wenn du da wenig misst, mal auf 750V AC gehen und gucken ob da was ist. Dies würde darauf hindeuten dass der Kondensator regelmässig entladen wird.(vermutlich Zündspule ;))
Hallo Roland. Einen Test oder Reparaturversuch sollte man nur bei entsprechender Sachkenntnis selber versuchen. Die darin vorkommende Spannungen sind LEBENSGEFÄHRLICH !!!!!!!!! Auch die Spannung auf der Primärseite!! Man braucht schon einen vernünftigen Oszillografen und einen 100:1 Tastkopf der möglichst 2,5 KV aushält, besser noch einen 1000:1 Tastkopf mit 20KV Spannungsfestigkeit. NIEMALS !!! mit dem Tastkopf an die Sekundärseite der Zündspule messen. Der Tastkopf UND der Oszillograf werden dann augenblicklich zerstört!! Als erstes kann man die Spannung an dem Kondensator messen. Das geht noch mit einen normalen Multimeter. Sie sollte je nach Konstruktion so zwischen 400 und 800 Volt betragen. Als nächstes würde ich den Ansteuerimpuls des Thyristors prüfen. Dafür braucht man aber einen Oszillograf. Wenn die Ansteuerung des Thyristors in Ordnung ist, könnte man an der Primärseite der Zündspule mit Hilfe des 100:1 Teilers oder noch besser mit einen Hochspannungstastkopf messen ob dort Aktivität ist. Aber Vorsicht!! Durch die Eigeninduktivität der Zündspule können auser dem 800 Volt Impuls auch hohe Rückschlagspannungen bis mehrere KV entstehen , die den Tastkopf oder sogar den Oszillograf zerstören können. Deswegen lieber einen Hochspannungstastkopf der 20KV oder mehr aushält benutzen. Der auf 400V bis 800V geladene Kondensator wird mit jedem Zündimpuls mit Hilfe des Thyristors als Schalter über die Primärseite der Zündspule entladen. Der Kondensator hat eine Kapazität von mehreren Mikrofarad. Dadurch ist in Ihm eine ziemlich große Energiemenge gespeichert, die mit jedem Zündimpuls an die Zündspule abgegeben wird. Dadurch entstehen Zündfunken mit einer sehr hohen Spannung und einen sehr niedrigen Innenwiderstand. Der Innenwiderstand wird im wesentlichen durch die ohmschen Widerstände der Zündspule und deren Primärinduktivität bestimmt. Der Zündfunke selbst ist sehr kurz einige 10 usek. Die Zündspule unterscheidet sich von einer herkömmlichen Zündanlage dadurch, das die Energie nicht in der Zündspule gespeichert wird und beim öffnen des Zündkontaktes frei gesetzt wird, sondern die Energie wird im Kondensator gespeichert. Das heist es wirkt nur das Übersetzungsverhältnis der Zündspule, oder sollte man besser sagen Zündtransformator? Die Zündspule ist auch viel niederohmiger als eine herkömmliche Zündspule, weil sie ja möglichst viel Energie in möhlichst kurzer Zeit transformieren soll, da stört eine hohe Induktivität nur. Fehlerquellen können bei einer HKZ sein. Windungsschluss in Zündspule. An Primärspule erscheinen viel zu kleine Impulse wenn die Spannung am Kondensator stimmt. Thyristor defekt. An der Primärspule erscheinen trotz Spannung am Kondensator überhaupt keine Impulse. DC-DC Wandler defekt. Die Spannung am Kondensator ist viel zu niedrig oder bricht schon bei niedriger Drehzahl sofort zusammen. Bei höheren Drehzahlen ist es normal das die Spannung etwas einbricht. Sonst müsste der Spannungswandler unglaublich viel Energie aufbringen. Aber wie schon gesagt. Nur mit einen Aldi Multimeter kommt man bei der Fehlersuche nicht weit. Man braucht bei dem Test übrigens nicht unbedingt das KFZ, sondern kann es auch auf dem Labortisch ausprobieren. Zündspule ausbauen und unbedingt eine Zündfunkenstrecke von ca 5mm an die Zündspule anbringen, sonst wird es lebensgefährlich. Ansteuern kann man die HKZ entweder mit einen Funktionsgenerator oder falls kontaktlos mit einen kleinen Magneten mit dem man an den Sensor vorbeistreicht. Ralph Berres
Der Testec Tastkopf hat eine Eingangsimpedanz von "nur" 10MOhm, hat ein Verhältnis von 1000:1 und ist für den Anschluss an ein Multimeter gedacht. Der -3dB Punkt der Bandbreite liegt halt bei 300Hz und damit für die meisten Multimeter völlig ausreichend. Wichtig bei den Geräten ist die Isolationsstrecke sauber einzuhalten, damit die Hochspannung nicht durch einen ungewollten Durchbruch den Benutzer schadet. Die hohe Eingangsimpedanz ist sicher schon mal Kontraproduktiv für die Bandbreite. Möglicherweise hat der Eingangswiderstand eine relativ hohe Induktivität und begrenzt die Bandbreite zusätzlich. Um auf 300Hz Bandbreite zu kommen, reicht mit den 10MOhm bereits eine Kapazität von ca. 100pF aus. Wenn Du nur 50Hz AC messen möchtest, gäbe es sicher auf keine Schwierigkeiten. Die Gegeninduktion an einer Zündspule ist nunmal ein dynamisches Ereignis im MHz-Bereich (Anstiegsgeschwindigkeit im ns-Bereich). Dafür eignet sich ein anderer Testec Taskopf besser. Deiner: http://www.testec.de/DL/TT/MA/HVP40_DE.PDF 15kV - HV mit 50MHz Bandbreite http://www.testec.de/DL/TT/MA/HVP15HF_DE.PDF
Vielen Dank für Eure schnelle Hilfe!!! Ich muss einsehen, dass mein Equipement als auch mein Sachverstand völlig unzulänglich sind, um hier eine gescheite Fehlersuche durchführen zu können. Im Interesse von Leib und Leben werde ich mir wohl einen Experten suchen, der die Funktionsprüfung vornehmen kann. Wenn sich jemand von Euch anbieten würde, würde mich das freuen! Meine Email: roland.blum[at]web.de Danke nochmal für die Antworten! Schlauer bin jetzt auf alle Fälle. Gruß Roland
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