Zündung
Schwunglicht – Magnetzündung
Die Roller in diesem Wiki wurden bis auf wenige Ausnahmen zur Erzeugung des Lichtstromes und des Zündfunken mit einer Schwunglicht – Magnetzündung ausgestattet.
Hierbei treibt der Motor über die Kurbelwelle einen Rotor(Polrad/Lüfterrad) mit Permanent-Magneten an, der sich um die Spulen mit Eisenkern auf der Zündgrundplatte dreht.
In Abhängigkeit der Drehzahl des Motors schneiden die Magnetfelder die Spulen auf der Zündgrundplatte und induzieren so einen Strom.
Bei den originalen Lichtmaschinen von Piaggio und Innocenti befinden sich 6 Magnete mit abwechselnder Nord-Süd Polarität in den Polrädern
Bei der Zündung existieren zwei Varianten:
Unterbrecherzündung
Bevor mit der Rally 200 die Ära der wartungsarmen elektronischen Zündung eingeleitet wurde, verwendeten die Hersteller einen Unterbrecherkontakt, um den Zündfunken auszulösen. Diese mechanische Art der Zündung war bei richtiger Wartung ausreichend und auch zuverlässig.
Grundlegendes:
Wichtig zum Verständnis der Unterbrecherzündung ist die Grundlage, des Elektromagnetismus.
Ändert sich um einen feststehenden Leiter(in unserem Fall die Spule) das Magnetfeld,
so wird an den beiden Enden eine elektrische Spannung induziert.
Nach dem Induktionsgesetz ist die induzierte Spannung davon abhängig, wie schnell sich der magnetische Fluss ändert,
also wie schnell die Magnete im Polrad an der Spule vorbei fliegen (Motordrehzahl).
Nun zur Zündung:
Bei der Unterbrecherzündung befindet sich auf der Zündgrundplatte(ZGP) eine Erregerspule.
Diese ist vorerst durch den Kontakt auf Masse kurzgeschlossen.
Die Magnete im Polrad erzeugen trotz dieser Ableitung auf Masse einen Induktionsstrom in der Spule(geschlossener Stromkreis),
welcher zum Aufbau eines Magnetfeldes in der Spule führt.
Die Zündenergie wird im Wechselstromkreis also durch Selbstinduktion in Form eines Magnetfeldes in der Spule gespeichert (Blindwiderstand).
Wenn der Kontakt öffnet und den Weg zur Primärspule freigibt bricht das Magnetfeld der Erregerspule zusammen und erzeugt eine sehr hohe Spannung, welche wiederum in der Sekundärspule auf über 10.000 Volt transformiert(induziert) wird und den Zündfunken auslöst.
Kontaktabstand und Schließwinkel
Der Kontaktabstand bei Vespa und Lambretta Zündungen sollte 0,3mm bis 0,5mm betragen.
Ein größerer Abstand kann dazu führen, daß sich der Schließwinkel zu weit erhöht und somit mögliche Zündenergie verloren geht.
Der Schließwinkel sollte mindestens 180° betragen, damit in der Spule genügend Energie induziert werden kann.
Kondensator in Unterbrecherzündungen
Wer sich schon einmal mit dem Verhalten von Spulen im Stromkreis beschäftig hat, weiß dass beim Öffnen des Kreises hohe Spannungsspitzen entstehen.
Diese Spitzen führen zu einem Funkenschlag auch Kontaktfeuer genannt, welches die Unterbrecherkontakte sehr schnell verschleißen lassen würde.
Zur Lösung dieses Problems kommt ein zum Unterbrecher parallel geschalteter Kondensator zum Einsatz.
Im Wechselstromkreis wird ein Kondensator durch die Sinuswelle ständig im Wechsel positiv und negativ geladen. Der Kondensator verhindert hier den Stromfluss nicht mehr, sondern wirkt vielmehr wie ein elektrischer Widerstand (ein kapazitiver Scheinwiderstand). Der Kondensator "puffert" also die Spannungsspitzen am Unterbrecher, lässt aber der Zündspule trotzdem noch genügend Zündspannung. Zur Verwendung kommen bei den 6 Volt Unterbrecherzündungen Kondensatoren mit einer Kapazität von 0,22 µF.
Kapazität
Zur Kapazität lässt sich sagen:
- eine zu geringe Kapazität führt zu erhöhtem Kontaktabbrand
- eine zu hohe Kapazität raubt dem Zündfunken Energie
Defekter Kondensator
Ein defekter Kondensator führt gerne zu Fehlzündungen, bzw. Zündausseztern bis hin zum Ausfall der Zündung.
Die Probleme treten sehr gerne erst bei höheren Temperaturen auf, der Roller springt kalt normal an, sobald der Roller warm ist treten Fehlzündungen auf oder der Motor geht unter Last ganz aus.
Da sich der Kondensator nur in ausgebauten Zustand(abgeklemmt) und mit einem Kapazitäts-Meßgerät prüfen läßt, bietet sich folgende Methode für einen Schnelltest an.
Man kann temporär zum Testen einfach einen neuen Kondensator von außen parallel zwischen die Anschlüße der Zündspule anklemmen.
Kondensator Werte
Der Test-Kondensator sollte die gleichen Werte wie der originale Dosen-Kondensator haben.
| Typ | Impulsfester Folienkondensator (z.B. Wima MKP /FKP) |
| Spannung | 250 V ~ (AC) oder größer |
| Kapazität | 0,22 µF bzw. 220 nF ±5% |
Läuft der Motor mit dem externen Kondensator wieder normal, hat man die Fehlerquelle gefunden.
Besteht der Fehler weiterhin ist meist die Zündspule der Übeltäter und nicht der Kondensator.
Elektronische Zündung (CDI)
Die werkseitigen elektronischen Zündungen an unseren Rollern sind allesamt sogenannte Capacitor Discharging Ignitions (CDI)
auf deutsch: Hochspannungs-Kondensatorzündung, manchmal auch nur Thyristorzündung genannt.
Hierbei erzeugt eine Erregerspule auf der ZGP eine Sinus-Wechselspannung, die in der CDI durch eine Diode den Kondensator C1 mit der positiven Halbwelle lädt und die Primärwicklung der Zündspule mit Spannung versorgt.
Die Zündung bzw. der Zündzeitpunkt wird durch
- einen Zündimpulsgeber (Pickup) oder
- über die Sinuswelle der Erregerspule (IDM-Zündung ohne Pickup)
ausgelöst, indem ein Thyristor die Primärwicklung der Zündspule auf Masse kurzschließt, in Folge dessen die Spannung schlagartig zusammenbricht.
Hierdurch wird in der Sekundärwicklung der Zündspule eine Spannung von über 10.000 Volt induziert, welche an der Zündkerze die Luft ionisiert und über ein nun leitfähiges Plasma im wahrsten Sinne den Funken fliegen lässt.
Elektronische Zündung einstellen
Leider kann man nach den Markierungen an der Grundplatte nie wirklich verlassen. In seltenen Fällen stimmen sie zwar "fast", aber nie ganz genau und wirklich nur selten.
Fehler treten an den Stellen, wo genietet wurde, auf - also am Polrad und auf der Grundplatte, weiter sind die Nuten im Polrad und an der Kurbelwelle ein Unsicherheitsfaktor.
Um die Zündung wirklich exakt einstellen zu können, sollte man alles neu vermessen und sich eine Blitzpistole besorgen.
Zuerst wird der obere Totpunkt (OT) des Kolbens per Umschlagmessung>> ermittelt.
- Es wird ein Kolbenstopper benötigt für die Umschlagmessung (kaufen oder bauen)
- Zündkerze raus und Kolbenstopper rein, man dreht den Kolben von links nach OT und stellt dabei den Kolbenstopper genau so ein, dass der Kolben gerade nicht mehr über OT geht und macht eine Markierung auf dem Luftkanal.
- Dann von rechts drehen und wieder einen Strich machen.
- Man messe nun die Mitte der beiden Striche aus und mache einen weiteren Strich. Das sollte dann ziemlich exakt der OT sein.
- Auf dem Polrad ist ja meist eine Makierung, wenn nicht, macht man halt eine.
- Jetzt misst man ab der Mitte vom Lüfterrad bis zur OT-Makierung an der Abdeckung und rechne darüber dann den Umfang aus und teile es durch 360. Dann erhält man einen Wert, diesen multipliziert man mit der gewünschten Gradzahl. Den neuen Wert geht man dann nach links auf der Abdeckung und mache einen weiteren Strich. Alternativ lässt sich die Markierung für den gewünschten VZ-Wert auch mit einer Gradscheibe ermitteln.
- Wenn man jetzt die Pistole anschließt und testet, sollte die letzte Markierung und die auf dem Polrad fluchten, ist das nicht der Fall, alles abbauen, Grundplatte so weit verdrehen bis die Markierungen fluchten.
Beispielrechnung ZZP auf Gehäuse anzeichnen:
Radius r = 7,9 cm = 79 mm => d * PI ==> 79mm * 2 * 3.1415 = 496,3 mm Umfang => 496,3 mm / 360° = 1,379 mm also entspricht 1,379 mm genau 1 Grad des Umfanges 1,379 mm * 21 Grad = 28,96 mm diesen Abstand von OT auf dem Gehäuse nach links messen und eine Markierung setzen dann zur Kontrolle erneut abblitzen
Siehe auch: Kontakt-Zündung einstellen
Siehe auch: Vorzündung bei verschiedenen Vespa Modellen
Elektronische CDI Zündung durchmessen
Die Praxis hat gezeigt: Die Meßergebnisse (bzw. zul. Toleranz) können je nach Hersteller der Blackbox auch total anders aussehen als in u.g. Tabelle,
also um ganz sicher zu gehen, die Blackbox an einen Roller anbauen, von welchem du weisst dass seine elektrische Anlage o.k. ist und ausprobieren.
Vorgehen
- Motor ausschalten :-)
- Alle Kabel oder Stecker der Ankerplatte abziehen.
- Ankerplatte und Kabel-Stecker auf sichtbare Mängel prüfen.
- Messgerät an angegebene Kabel anklemmen und Messwert mit Tabelle vergleichen. Weicht der Wert weiter als die zulässige Toleranz ab, scheint das Bauteil defekt zu sein.
Alle Messungen sollten bei 20°C Zimmertemperatur ausgeführt werden, um zu starke Meßabweichungen zu vermeiden! Das gilt auch für die zu messenden Bauteile wie CDI und Spulen!
Zündgrundplatte Messwerte[1] :
Bauteil Kabel Messwert Toleranz Ladespule grün + weiss 500 Ohm ± 20 Ohm Pickup rot + weiss 110 Ohm ± 5 Ohm
Meßwerte CDI (Blackbox)[1] :
Kabel Messwert Toleranz Masse + weiss 0 Ohm 0,0 Ohm Masse + rot 500 Ohm ± 50 Ohm Masse + grün 116 kOhm ± 3 kOhm Zündkabel + weiss 4,2 kOhm ± 0,2 kOhm Zündkabel + rot 4,6 kOhm ± 0,3 kOhm Zündkabel + grün (beide) 120 kOhm ± 3,0 kOhm
SI Werte Vespa Schwunglicht-Magnetzündungen
| Umdrehungen pro Minute |
Umdrehungen pro Sekunde |
Millisekunden für eine volle Umdrehung |
Frequenz bei 6 Polen |
Frequenz bei 4 Polen |
|---|---|---|---|---|
| 1000 | 17 | 60 ms | 50 Hz | 33 Hz |
| 2000 | 33 | 30 ms | 100 Hz | 67 Hz |
| 3000 | 50 | 20 ms | 150 Hz | 100 Hz |
| 4000 | 67 | 15 ms | 200 Hz | 133 Hz |
| 5000 | 83 | 12 ms | 250 Hz | 167 Hz |
| 6000 | 100 | 10 ms | 300 Hz | 200 Hz |
| 7000 | 117 | 8,57 ms | 350 Hz | 233 Hz |
| 7500 | 125 | 8,00 ms | 375 Hz | 250 Hz |
| 8000 | 133 | 7,50 ms | 400 Hz | 267 Hz |
| 8500 | 142 | 7,06 ms | 425 Hz | 283 Hz |
| 9000 | 150 | 6,67 ms | 450 Hz | 300 Hz |
| 9500 | 158 | 6,32 ms | 475 Hz | 317 Hz |
| 10000 | 167 | 6,00 ms | 500 Hz | 333 Hz |
Siehe auch
- Zündkerze & Zündzeitpunkt
- Polrad / Lüfterrad
- Kontakt-Zündung einstellen
- IDM-Zündung (Pinasco Flytech/Vespatronic/VesPower/Varitronic)