Hallo Fido,
das Problem bei Viertaktern ist, dass sie ja nur bei jeder zweiten Umdrehung eine Zündung machen, dadurch kann bei zu geringer Drehzahl die Glühwendel zu kalt werden und der Motor geht aus. Ich muss aber sagen, dass ich mit einer speziellen 4-Takt-Glühkerze und großer Schwungmasse dennoch sehr niedrige Drehzahlen hinbekommen habe. Der Durchmesser geht quadratisch in die gespeicherte Energie ein, Masse nur linear.
Ich habe eben ein paar Bilder von meinem LKW gemacht, aber ich erklär erstmal kurz, wie die Zündung arbeitet. Es handelt sich um eine Hochspannungskondensatorzündung (auch Thyristorzündung genannt). Dabei wird aus der Bordspannung die bei mir 7,2V beträgt, durch einen Gegentaktwandler eine Spannung von bei mir ca 330V AC erzeugt. Diese Spannung wird durch schnelle Schaltdioden z.B. BAW159 gleichgerichtet und lädt dann einen Impulskondensator kontinuierlich auf ca. 475V DC auf. Wenn der Prozessor das Zündsignal an eine Thyristor abgibt, entlädt dieser den Kondensator durch die Zündspule. --> Es entsteht ein ordentlicher Funke. Damit es keine Störungen gibt, befindet sich zwischen Zündspule und Zünkerze ein Entstörwiderstand von 4,7k. Der Thyristor löscht selbst, wenn der Kondensator entladen wurde. Danach wird der Kondensator wieder geladen usw.
Damit die Zündung überhaupt weiß wann sie zünden soll, habe ich die Nockewelle verlängert um sie von außen zugänglich zu machen. Darauf wird dann eine Scheibe mit Markierung aufgebracht wie hier zu sehen ist.
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Diese Markierung wird von einem Reflexkoppler CNY70 erfasst, welcher normalerweise Drehbar vor der Scheibe gelagert ist. Er ist im Moment nicht drin, weil ich sonst nicht weiterbauen kann. Durch die Lagerung, kann der Zündzeitpunkt grob eingestelllt werde.
Damit die ganze Sache überhaupt funktioniert (ich habs probiert ohne gehts nicht), ist es unbedingt nötig, dass bei steigender Drehzahl der Zündzeitpunkt in Richtung "früh" verlegt wird. Das erledigt ein Mikrocontroller. Er misst die Drezahl des Motors und errechnet daraus den optimalen Zündzeitpunkt. Um flexibel zu sein, sind die Zündzeitpunkte in einem Kennfeld abgelegt, welches einfach an andere Motoren angepasst werden kann. Auch eine Lastanpassung ist möglich, derzeit aber noch nicht realisiert.
Momentan ist es so, das bei mir bis 2000 1/min immer genau auf OT gezündet wird. Dadurch läuft der Motor im Leerlauf schön rund. Wie schnell er im Leerlauf dreht kann ich noch nich sagen, ich müsste den PC an den Prozessor anschließen, dazu bin ich aber leider noch nicht gekommen. Der maximale Zündverstaz bei Höchstdrezahl liegt bei 36° früh, was sehr gut zu passen scheint. Wenn der Motor "überdreht" wird, wandert der Zündzeitpunkt wieder richtung "spät", was zu einer effektiven Drehzahlbegrenzung führt.
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Hier ist schön des Servo zum Einrücken des Anlassers zu sehen. Früher steuerte es auch noch die Dekompression an, welche ich aber nicht mehr brauche, da der Anlasser den Motor auch so durchdrehen kann. Der Kasten auf dem das Servo befestigt ist, ist das Getriebe mit Stahlzahnrädern Modul 1. Es hat nur Vörwärts, Rückwärts und Leerlauf.
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links: Hauptbremszylinder mit Bremsservo und Anschluss für Ausgleichsbehälter.
rechts: Verteilergetriebe (3,3:1) mit Mitteldifferential, die Beiden hydraulischen Scheibenbremsen mit Schwimmsattel und die Differentialsperre für alle 3 Differentiale (an dem gekröpften Rohrstück sitzt sonst das Servo fürs Getriebe)
Die Welle zwischen Getriebe und Verteilergetriebe ist grad nicht eingebaut
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Kühlgeblase, Gasservo und Zündspule, das Gehäuse der Zündspule is nur für die Optik, darin befindet sich eine weiter unten zu sehende Stroboskopzündspule.
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Anlasser: Baugröße Speed 480 von Jamara, etwas stärker als ein normaler Speed 480
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Hier ist die Kurbelgehäusepumpe zu sehen. Über den größeren Anschluss wird über einen Filter Luft angesaugt und dann durch den kleineren wieder ausgestoßen. Der Bau hat nur 2 Stunden gedauert aber sie funktioniert super. Die Pumpe drückt die Luft in den Kraftstofftank um beim Anlassen schnell Sprit zum Vergaser zu fördern und ihn etwas zu "ersäufen". Dadurch hat man so eine Art Choke und der Motor geht besser an. Dazu muss natürlich die Entlüftung des Tanks in den Auspuff durch ein Ventil geschlossen werden, dazu bin ich aber noch nicht gekommen. Tests mit nicht angeschlossener Entlüftung waren erfolgreich.
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oben links: Zündspule eines Stroboskops, arbeitet sehr zuverlässig, ist vergossen, hat eine Hilfsfunkenstrecke eingebaut und ist schön klein; kostet bei Conrad 1-2 EUR, daneben eine RIMFIRE Zündkerze (die ich in den USA bestellen musste) und zum Vergleich eine normale 4-Takt-Glühkerze
unten links: Steuergerät mit ATMEL Atmega 88, Anschlüsse für Servos, Empfänger, serielle Schnittstelle für Diagnose, FET zum Anschalten des Anlassers, Taster zum Einstellen der Endausschläge der Servos
Dieses Steuergerät erledigt die komplette Startprozedur des Motors. Da ich mittlerweile die Kurbelgehäusepumpe habe ist das Anlassen einfacher aber davor lief das so ab:
1.Servo hin und her steuern um mittels Kolbenpumpe Sprit zum Vergaser zu schaffen
2.Anlasser einrücken, dabei wird automatisch dekomprimiert
3. Anlasser einschalten bis Motor auf Drehzahl ist
4. der Prozessor beginnt den richtigen Zündzeitpunkt zu berechnen
5. Anlasser ausrücken und abschalten, dabei automatische kompression
6. Motor springt an
unten rechts:Das ist die eigentliche Zündung. Oben rechts das große hellblaue ist der Impulskondensator 630V/470nF. Ein Elko 1000µF/25V und das kleine blaue ding wo "EPCOS" drauf steht bilden einen Tiefpass um Störungen auf der Bordspannung zu vermeiden. Rechst unten sind die zwei Schalttransistoren der Gegentaktstufe und links daneben ist der Wandlertrafo (Kern: EPCOS EF-16 Material N67 0,1mm Luftspalt) Den muss man, je nach Betriebssapnnung, selber wickeln, was aber nicht so schlimm ist wie manch einer vielleicht denkt.
Ich würde euch wirklich gern mal ein Video zeigen, aber momentan ist gerade vieles, was zum Betrieb nötig ist, nicht installiert. Ich muss zunächst noch 4 Stoßdämpfer und ein paar Kleinigkeiten bauen, bis ich die Zündung wieder installiere.
Wenn Ihr Fragen habt, was mich freuen würde, fragt einfach.
Gruß Paul
Viele Grüße, fido
Hallo Paul,
Thomas