ideale Zündkurve und ihr Nutzen

      ideale Zündkurve und ihr Nutzen

      Hallo zusammen,

      ich bin schon seit langer Zeit stiller Mitleser hier im Forum.

      Was mich zur Zeit beschäftigt, ist die Frage, wie die ideale Zündkurve für einen Zweitakter aussehen könnte.
      Auf den ersten Blick sollte man ja meinen, dass man mit steigender Drehzahl immer früher zünden sollte, da das Gemisch eine feste Zeit zur Verbrennung benötigt und der maximale Verbrennungsdruck kurz nach O.T. auftreten sollte.
      Da das Gemisch jedoch auch durch das Kurbelgehäuse kommt, wird es dort verwirbelt und die Benzinteilchen vermengen sich gleichmäßiger mit der Luft; und zwar umso mehr, je schneller sich die Kurbelwelle dreht. Und je besser das Benzin-Luft-Gemisch vermischt ist, umso schneller verläuft die Verbrennung, also sollte man mit steigender Drehzahl immer später zünden.
      Die entscheidende Frage ist jetzt, wie stark sich die jeweiligen Effekte bemerkbar machen. Ich hab mal ne Weile danach gegoogelt, aber nichts wirklich brauchbares gefunden. Die Einen sind der Meinung, dass sich die Verwirbelung des Gemisches bei unseren Drehzahlen überhaupt nicht bemerkbar macht, die Anderen gehen nur davon aus, dass das Gemisch mit steigender Drehzahl schneller verbrennt (in einem Roller-Forum war sogar Einer, der felsenfest davon überzeugt war, dass bei Leerlauf-Drehzahl 30° v. O.T. gezündet wird und dann der Winkel bis zur Maximal-Drehzahl auf fast 0° v. O.T. zurückgenommen wird).

      Meine Frage an euch: Wie sieht eurer Meinung nach die ideale Zündkurve aus?
      (Mir ist natürlich klar, dass jeder Motor eine eigene ganz speziell angepasste Kurve braucht. Aber gehen wir hier mal beispielsweise von nem "durchschnittlichen" Zündapp CS-25 Rennmofa-Motor aus, ich denke damit wird ein großer Teil der User hier unterwegs sein).

      Mein Hintergrund ist folgender: Ich baue zur Zeit ein Rennmofa für Cross-Rennen auf. Dank meines Mechatronik-Studiums wäre ich in der Lage, mir ein Steuergerät zusammenzulöten und zu programmieren, mit dem jede beliebige Zündkurve möglich wäre. Die Frage dabei ist:
      Wieviel Mehrleistung kann eine frei programmierbare Zündkurve gegenüber einer gewöhnlichen kontaktlosen Zündung ohne Kurve bringen?
      Der Aufwand dabei wäre nämlich recht groß, insbesondere die Hard- und Software zuverlässig und störungssicher zu machen. Wären nur 5% mehr gegenüber meiner sauber eingestellten Sternzündung drin, würde sich das meiner Meinung nach nicht lohnen, zumal bei einigen Mofa-Rennen elektronische Steuergeräte ganz verboten sind.

      Zur frei programmierbaren Zündung fällt mir noch ein weiterer Vorteil ein: Man könnte während des Betriebs die Temperatur am Zylinder messen und durch Ändern des Zündzeitpunktes diese auch steuern. Denn je früher gezündet wird, umso mehr Hitze entwickelt sich im Motor und andersherum. Wenn der Motor jetzt während eines Rennens zu heiß werden würde, könnte das Steuergerät einfach ein paar Grad später zünden, was zwar etwas Leistung kostet, aber den Motor vor einem ernsthaften Schaden bewahren könnte.

      So jetzt hab ich ne Menge geschrieben und bin gespannt auf eure Meinungen und Gedanken.

      Gruß

      pulfli
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      Hallo, toll das du dir diese Gedanken machst! Ich versuche mal etwas dazu zu scheiben..
      erstmal solltest dir egal sein wieviel es bringt, wichtig ist das es was bringt! die höchstleistung des Motors wird warscheinlich nicht stark ansteigen solange dein Zündzeitpunkt im moment auf die leistungsdrehzahl abgestimmt ist. Jedoch wird dir eine Programmierbare zündung einen Vorteil im mitleren drehzahlbereich und bei drehzahlen über denen wo dein motor die meiste Leistung hat etwas bringen da du den ZZP optimal anpassen kannst.. wie deine KW das gemisch verwirbelt ist eher unrelevant. Viel mehr ist es relevant das dein Kolben bei hohen Drehzahlen immer weniger abbläst da das Gemisch weniger Zeit hat um am Kolben vorbeizulaufen (Sprichwort Anschieben), und dein Auspuff den Zylinder im Reso bereich richtig voll drückt. also eine bessere füllung und mehr verdichtung, das bedeutet das dein ZZP später werden muss da es sonst zu detonation kommen kann. Im mittleren bereich hast du somit die meisten Frühzündung um die eher schlechte füllung des Zylinders ausreichend durchzubrennen bevor dein kolben wieder in richtung ut wandert. bei sehr hohen drehzahlen wird es dann angebracht mit der Zündung wieder richtung spät zu gehen. Damit kannst du als nebeneffekt z.b. einen zu Langen Auspuff trotzdem gut ausdrehen lassen da du die Abgastemperatur künstlich hochpuscht mit deiner Späten Zündung, Mit isolation um den Auspuff scheint dies einiges zu bringen.. Gruß Basti

      edit: schreib doch mal bitte dein Restliches Setup, falls du mit Athena oder ähnlichem material fährst und drehzahlen nich über 12000 würde ich es sein lassen..
      "Die wirklich wertvollen Momente im Leben lassen sich daran messen, wie oft die Seele berührt wird." (Soichiro Honda)

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von „Myth“ ()

      allso auch wenn ich von dem thema nicht so viel ahnung habe
      lump warum sollte er das lassen ?

      wenn man die möglichkeiten hat sollte man sie nutzen.

      und ich möchte auch Myth zustimmen.
      Wie viel es bringt ist eigentlich egal solange es etwas bringt ( naja ausser der erbauer hat dann definitiv keine lust das ganze zu machen wenn das nicht den gewünschten effect hat aber so definitiv wird dir das wohl auch keiner sooo genau sagen können.)
      woher weist du denn wie er fährt? vieleicht fährt er ja sogar besser als du.
      und leistung kann man nie genug haben.
      wenn man die möglichkeit hat sich da etwas zu bauen, sollte man die auch nutzen.

      @Thread ersteller
      Mehrleistung kannst du von der zündung nicht erwarten, es ist eher wie es Myth schon beschrieben hat.
      grob gesagt kannst du dein nutzbares drehzahlband vergrößern.
      wenn dein restliches setup fertig ist solltest du die zündung auf einem prüfstand einstellen.
      Dort kannst du die wirkung der veränderungen des zzp dann dem diagramm entnehmen, und optimieren.

      gruß emule
      super idee mit dem steuergerät selbst bauen, würde ich nicht anders machen wenn ich die möglichkeiten und das wissen dazu hätte.
      emule hat das schon gut beschrieben wie du vorgehen solltest
      Geschwindigkeit gibt Sicherheit!
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      Myth schrieb:

      falls du mit Athena oder ähnlichem material fährst und drehzahlen nich über 12000 würde ich es sein lassen..
      das trifft es ziemlich gut, hab noch nen bing 21/20/xxx und alternativ nen kleineren Mikuni, als Auspuff momentan noch ein Jamarcol, werde mir aber noch selber nen Reso schweißen.

      virus-commander schrieb:

      Warum mühsam selbst was basteln??? ignitech.cz
      Die Seite kannte ich noch nicht. Aber ich hab keine Lust weit über 100 Euro auszugeben, für etwas das aus ein paar Halbleitern besteht, die maximal 10 Euro kosten.

      emule1989 schrieb:

      wenn dein restliches setup fertig ist solltest du die zündung auf einem prüfstand einstellen.

      Dort kannst du die wirkung der veränderungen des zzp dann dem diagramm entnehmen, und optimieren.
      Auf die Idee bin ich auch gekommen, hab leider keinen in der Nähe. Ich stell mein Mofa immer über mehrere Fahrversuche ein.


      So wie ich das jetzt sehe, scheint sich die Leistungssteigerung also in Grenzen zu halten. Breiteres Band wäre natürlich nicht schlecht, aber sicher ist das ja auch nicht.
      Ich werde die Idee also vorerst mal ruhen lassen und lieber das restliche Setup optimieren. Vielleicht realisiers ich später mal...

      Was haltet ihr eigentlich von der Idee mit der Temperatursteuerung? (siehe Ende des ersten Posts)

      Gruß pulfli
      Moin

      Stell dich doch kurz im Begrüßungsboard vor und zeig was von deinem Rennmofa. Wenn du verrätst woher du kommst kann evtl auch jemand in Richtung Prüfstand Kontakte vermitteln.

      Finde dein Vorhaben super, aber ob man im Fahrversuch die Zündkurven objektiv vergleichen kann bezweifel ich ein wenig
      Wer 3 Bananen zum Preis von 5 kauft, erhält 2 umsonst!

      Felix {MMO} schrieb:

      Finde dein Vorhaben super, aber ob man im Fahrversuch die Zündkurven objektiv vergleichen kann bezweifel ich ein wenig
      Sollte ich die Zündanlage doch bauen, wäre das Einprogrammieren einer anderen Kurve eine Sache von Sekunden. Eventuell könnte ich sogar einen kleinen Schalter dran löten und somit während des Betriebs zwischen zwei Kurven hin und her schalten. Somit hätte ich einen direkten Vergleich. Wenn man dabei keinen Unterschied feststellen kann, kann der Nutzen nicht so groß sein, dass es sich überhaupt lohnen würde mit dem Ding rumzuheizen.

      Schnüffel schrieb:

      Zum Thema Prüfstand

      Motorprüfstand selbst bauen?
      Ich hatte mir vor ca. einem Jahr schonmal so einen ähnlichen Prüfstand gebaut, allerdings gings direkt vom Ritzel auf die Schwungmasse. Ein reiner Motorenprüfstand also. Das ganze ist leider daran gescheitert, dass ich die Schwungmasse nicht ganz ausgewuchtet bekommen hab und das ganze Gestell bei hohen Drehzahlen durch die Gegend gehüpft ist.
      Inzwischen ist das Ding wieder auseinander geflext, da mein Platz in der Werkstatt auch begrenzt ist.

      pulfli schrieb:

      Hallo zusammen,

      ich bin schon seit langer Zeit stiller Mitleser hier im Forum.

      (in einem Roller-Forum war sogar Einer, der felsenfest davon überzeugt war, dass bei Leerlauf-Drehzahl 30° v. O.T. gezündet wird und dann der Winkel bis zur Maximal-Drehzahl auf fast 0° v. O.T. zurückgenommen wird).


      Gruß

      pulfli
      Je nach gewünschter Motorcharakteristik liegt der Rollerjunge da garnicht mal so falsch mit seiner einstellung.

      Es gibt nichts schöneres als etwas selberzubauen , wenn dabei noch Nebeneffekte wie finanzielle Einsparungen, Horizontzerweiterungen o.ä auftreten , um so besser !

      Pulfli, Lass dich bei deinen Gedanken von niemandem abbringen, wie oft entpuppten sich bei mir schon von anderen deklarierte Schnapsideen als wahrer Konzept-burner. Weiter so ! :)
      Eine gebräuchliche Zündkurve sollte so aussehen das beim Start der zzp um den Betrag Xvor o.T gezündet wird...dann mit steigender Drehzahl der Zzp erstmal nach Früh geschoben wird...eben weil der Kraftstoff eine gewisse Zeit zur Verbrennung benötigt und mit steigender Drehzahl die zur Verfügung stehende Zeit immer geringer wird....allerdings wird durch Verwirbelung bei weiter steigender Drehzahl immer effektiver was die Verbrennung wieder beschleunigt und der Zzp wieder nach spät verschoben werden muss.
      Also...erst nach früh und dann nach spät.

      Die Frage ist wie man die Werte am besten ermitteln sollte.Da müsste man sich am besten an die Klopfgrenze halten....soweit verschieben das eben keine klopfende Verbrennung als Deto,s entstehen.

      Kurve nach Gehör ermitteln? Eher schlecht...beginnendes Klopfen hört man erstmal nicht.
      Am besten wie Onkel Doktor machen..das Herz abhören (Klopfsensor) und Fieber messen (Abgastemperatur)
      um verlässliche Aussagen zu bekommen bei welcher Drehzahl es wo zu Klopfen anfängt unde so das ganze Drehzahlband durcharbeiten.

      Der Vorteil bei der frei programmierbaren Zündkurve ist auch der das man einzelne Drehzahlbereiche in denen es zu Klopfen anfängt "Ausblenden" kann ohne das Gesamtsystem komplett mit späteren oder früheren Zzp herunter zu Fahren und so die Leistung nicht insgesamt sondern nur in gewissen Drehzahlbereich kastrieren muss.

      Je nach Belastungsweise (Streckenführung u.ä) könnte man die Zündkurven optimieren solange sich der Motor "Wohl" fühlt....dazu müsste man allerdings laufend Fieber Messen und das Herz abhören um danach diverse schon einprogrammierte Zündkurven abzurufen oder mittels Telemetrie auch manuell eingreifen zu können....

      Eine programmierbare Zündung hat nicht viel Wert ohne die nötigen Daten ermitteln zu können die der betreffende Motor braucht...

      Da viele das eben nicht können oder machen wird oft der Nutzen solcher Dinge eher als gering bewertet.

      Ein richtiger Rennmotor ist überhaupt nicht ohne die eigens zugeschnittene Zündkurve Konkurrenzfähig.
      Die Minimalausführung wäre eine Zündung mit bereits beim Hersteller fest programmierten Zündkurve
      die in Prüfstandversuchen unter verschiedenen Belastungen u.a mit Klopfsensoren,EGT usw ermittelt wurde.
      Vielen Dank mal für eure Einschätzungen.
      Ich denke, ich werde mal eine Art Prototyp bauen, bei dem man den ZZP manuell während des Betriebs ändern kann. Dann wird sich schon herausstellen, ob es Leistungsunterschiede gegenüber einem festen ZZP gibt. Wie schon oben erwähnt, kommt es mir nicht darauf an, das letzte Hunderstel PS aus dem Motor herauszukitzeln; um eine Rennen zu gewinnen zählen noch ganz andere Dinge, die optimiert sein wollen, wie Fahrwerk, Reifen und nicht zuletzt der Fahrer.

      cx.. schrieb:

      Am besten wie Onkel Doktor machen..das Herz abhören (Klopfsensor) und Fieber messen (Abgastemperatur)
      um verlässliche Aussagen zu bekommen bei welcher Drehzahl es wo zu Klopfen anfängt unde so das ganze Drehzahlband durcharbeiten.
      Die Idee mit dem Klopfsensor hatte ich auch schon, zumal die Dinger (für Autos) gar nicht teuer sind. Allerdings ist das ganze nicht so einfach, hatte dazu extra mal meinen Verbrennungsmotoren-Prof befragt. Stark vereinfacht wird so vorgegangen:
      Zuerst muss eine Stelle am Motor gefunden werden, an dem der Klopfsensor das Klopfen zuverlässig feststellen kann.
      Dann wird der Motor erstmal im richtig klopfenden Bereich betrieben (und somit zerstört!) und das Ausgangssignal des Sensors wird aufgezeichnet.
      Im Betrieb wird dann das Signal des Klopfsensors ständig ausgewertet und untersucht ob das vorher aufgezeichnete Signalmuster in abgeschwächter Form darin vorkommt.
      Insgesamt also ein ziemlicher Aufwand, bei dem schonmal ein paar Motoren draufgehen können, bis man das Klopfen überhaupt feststellen kann; und dann auch nur mit enormer Rechenleistung der Auswerteelektronik.
      Das ganze lohnt sich also wirklich nur bei Großserien und ist für Hobby-Mofa-Schrauber so gut wie gar nicht umsetzbar.

      Die Abgastemperatur zu messen wäre dagegen vergleichsweise einfach. Thermoelemente halten die Temperaturen lässig aus. NiCr-Ni beispielsweise funktioniert bis 1300°C. Allerdings weiß ich nicht, wie man von der Temperatur auf eine klopfende Verbrennung schließen kann. Grundsätzlich ist mir schon klar, dass eine niedere Abgastemperatur eine effiziente Verbrennung bedeutet. Logisch ist auch, dass durch einen frühen ZZP Temperatur niedriger ist (Verbrennung im Zylinder) als bei einem späten ZZP (Verbrennung im Krümmer). Aber wie äußert sich Klopfen in der Temperatur?

      cx.. schrieb:

      Je nach Belastungsweise (Streckenführung u.ä) könnte man die Zündkurven optimieren solange sich der Motor "Wohl" fühlt....dazu müsste man allerdings laufend Fieber Messen und das Herz abhören um danach diverse schon einprogrammierte Zündkurven abzurufen oder mittels Telemetrie auch manuell eingreifen zu können....
      Oder alternativ, wie es heute in modernen Autos gemacht wird: Den ZZP ganz langsam aber ständig Richtung früh verschieben. Wenn die Elektronik dann irgendwann ein minimales Klopfen feststellt, wird der ZZP um beispielsweise 5° wieder nach spät verschoben und das Spiel beginnt von vorne. Das Ganze wird natürlich für jeden Last- und Drehzahlbereich in einem Kennfeld gespeichert. So stellt sich im Betrieb! das ideale Zündkennfeld automatisch ein. Außerdem ist es so möglich Kraftstoffe mit unterschiedlich Oktanzahl zu fahren und optimal zu nutzen, weil sich der Motor anpassen kann. Die Folge ist, dass der Verbrauch sich bei höherer Oktanzahl soweit senken lässt, dass sich das Tanken des teureren Super Plus bei manchen Fahrzeugen lohnt.

      Lange Rede, gar kein Sinn: lässt sich aufgrund des fehlenden Klopfsensors beim Mofa ja doch nicht realisieren!

      cx.. schrieb:

      Ein richtiger Rennmotor ist überhaupt nicht ohne die eigens zugeschnittene Zündkurve Konkurrenzfähig.
      Die Minimalausführung wäre eine Zündung mit bereits beim Hersteller fest programmierten Zündkurve
      die in Prüfstandversuchen unter verschiedenen Belastungen u.a mit Klopfsensoren,EGT usw ermittelt wurde.
      Glaubst du, dass da so ein Aufwand betrieben wird um ein Kennfeld zu erstellen? Kann ich mir kaum vorstellen, dazu sind die erhältichen "Tuning-Zündungen" zu günstig.

      Gruß

      pulfli
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      Das mit dem Klopfsensor stellst du dir viel zu kompliziert vor.
      Mit einem brauchbaren Klopfsensor an passender Stelle kannst du den Klopfbeginn mit einem einfachen Oszilloskop zuverlässig Darstellen.Das normale Grundgeräusch kann als Rauschen gefiltert werden und beginnendes Klopfen macht sich als deutlich stärkere Peaks bemerkbar...die man Frequenzbedingt erstmal nicht hört...wohl aber der Sensor und Oszi.

      Detonationen beginnen mit exponentiell starken Druck und Temperaturanstieg.
      Auch die vorhandene Temperatur im beginnend kritischen Bereich um die 650°C begünstigt die Klopfneigung.
      Deshalb lässt die EGT eine diesbezügliche Aussage zu.
      Mit vorausschauender Vorgehensweise lässt sich gefahrlos eine entsprechende Kennlinie ermitteln.
      Warum sollte ich also ein Extremklopfen was den Motor zerstört provozieren?

      Um ein entsprechendes Rennen gewinnen zu können gehört definitiv eine entsprechende Zündkennlinie.
      Ein z.B 125ccm Werksrenner müsste erheblich in der Leistung kastriert werden um eine Zündung mit fixer Zündeinstellung verwenden zu können. Sogesehen bringt die Zündungskennlinien keine Mehrleistung sondern sorgen dafür das die Leistungsgrenze höher gesetzt werden kann.

      Auch muss die Zündwinkelverschiebung der Zündanlage selbst korrigiert werden und dabei möglichst die optimale Zündenergie von 2J erbracht werden..

      Ja und zu guter letzt gehört zu einer programmierbaren...auch eine gute Software...die Hardware kann vergleichsweise simpel mit µC aufgebaut werden...gibts ja auch komplette Entwicklerkit,s für sowas...steuert ja heutzutage jede bessere Waschmaschine oder Mikrowelle..

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von „cx..“ ()

      Hast du das mit dem Klopfsensor mal ausprobiert?
      Hab mir das am Anfang auch recht simpel vorgestellt, bis ich dann mal meinen Prof dazu befragt hab.
      Bei Gelegenheit werd ichs auf jeden Fall mal testen, die Dinger bekommt man ja für nen Zwanziger in der Bucht hinterhergeworfen.

      Das mit der Abgastemperatur ist mir aber immer noch nicht ganz klar.
      Je höher die Temperatur ist, umso höher ist die Klopfgefahr, soweit ganz einleuchtend. Um dem Klopfen entgegen zu wirken, wird dann der ZZP Richtung spät verschoben, wodurch aber prozentuell mehr Gemisch im Krümmer verbrannt wird und somit die Abgastemperatur noch weiter ansteigen müsste. Ich hoffe du verstehst, was hier mein Dilemma ist.
      Nichtsdestotrotz werd ich auch hier mal ein paar Tests machen. Versuch macht kluch.

      Die spätere Umsetzung ist hier das kleinste Problem, Hardwaremäßig ist ja nicht viel dran. Und µC's hab ich auch schon genügend programmiert. Die Kunst besteht darin, alle möglichen Störungen vorherzusehen und die Software stabil weiterlaufen zu lassen. Und falls doch rebootet werden muss, sollte das automatisch funktionieren; in der kurzen Reboot-Zeit sollte dann idealerweise weiter (ohne Kennfeld) gezündet werden.

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von „pulfli“ ()

      Dein Dilemma ist garnicht da weil eben kein Sprit im Krümmer verbrannt wird.Denn du stellst ja den Zzp nicht soweit vor das dieses passieren kann.
      Mit dem Klopfsensor hab ich noch nichts gemacht wohl aber mit der auch funktionierenen Methode Motorstethoskop....und was du damit hörst kann der Klopfsensor umso besser.Deswegen seh ich das ganz locker...ich hab bestimmt aber auch noch n alten Piezolautsprecher dessen Scheibe ich auf irgendeinen Zylinderkopf kleben könnte und ein uralt Oszi hab ich auch..Eine EGT Anzeige vom alten Kart hab ich auch noch rumfliegen...Das Messprinzip ist eigentlich simpel.
      Schwieriger wärs eine automatische Regelung in die Zündung damit einzubinden.
      Aber wir wollten ja auch nur eine Kurve für den Zzp ermitteln...das kann man auch manuell...
      Dein Prof hat auch nicht unrecht wenn man einen wassergekühlten Mehrzylinder Mehrventiler nehmen würde.....da klopfts dann an jeder Ecke...und das nicht Durch Deto,s....diese Auswertung wird erheblich schwerer als beim einfachen 2 Takt 1 Zylinder.

      Zum Rebooten...bei einem richtig "heissen" Motor müsste beim Ausfall der Steuerung entweder eine Notabschaltung oder ein 2.µC eine Ausweichkennlinie fahren...sonst kanns Motorklump geben...eben weil eine Zündung extrem früh stehen muss da die Kennlinie nur verzögert werden kann....ohne Kennlinie hätte man einen Zzp von ca. 40°Kw früh!!!!
      je nachdem wie schnell derµC wieder hochfährt ist ein Zündungsaufall halb so wild..macht der Motor mal eben kurz "Bäääääh" und springt danach wieder an...deshalb wäre die 2.Kennlinie wohl unnötiger Aufwand...
      Und weil das Thema eigentlich ein alter Hut ist hier noch ein Link zum Klopfsensorgemüse.
      viatrack.ca/

      So...und das haste nu davon wenn ich mein Senf dazugeben soll...selber Schuld.. :whistling:

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