In diesem Artikel werden wir besprechen:- 1. Einführung in Zündsysteme 2. Zündanlagenarten 3. Elektronische Zündanlage.

Einführung in die Zündanlage:

Wir wissen, dass bei Verbrennungsmotoren die Verbrennung von Luft und Kraftstoff im Motorzylinder stattfindet und die Verbrennungsprodukte sich ausdehnen, um eine Hin- und Herbewegung des Kolbens zu erzeugen. Diese Hin- und Herbewegung des Kolbens wird wiederum durch Pleuelstange und Kurbel in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt.

Diese Drehbewegung der Kurbelwelle wird wiederum zum Antrieb der Generatoren zur Stromerzeugung genutzt.

Wir wissen auch, dass es 4 Betriebszyklen gibt, nämlich Ansaugung, Verdichtung, Stromerzeugung und Ausstoß.

Diese Vorgänge werden entweder während der 2-Takte des Kolbens oder während der 4-Takte des Kolbens ausgeführt und werden dementsprechend als 2-Takt-Motoren und 4-Takt-Motoren bezeichnet.

Bei Ottomotoren wird während des Ansaugvorgangs eine Ladung von Luft und Benzin angesaugt. Bei der Verdichtung wird diese Ladung durch den sich aufwärts bewegenden Kolben komprimiert. Und kurz vor dem Ende der Verdichtung wird die Ladung aus Luft und Benzin durch den mittels Zündkerze erzeugten Funken gezündet. Und die Zündanlage übernimmt die Funktion der Erzeugung des Funkens im Falle von Motoren mit Funkenzündung.

Die Zündkerze, die bei Ottomotoren verwendet wird, besteht hauptsächlich aus einer Mittelelektrode und einer Metallzunge. Die Mittelelektrode ist mit einem Porzellan-Isoliermaterial überzogen. Durch die Metallschraube wird die Zündkerze in den Zylinderkopfstecker eingesetzt. Wenn die Hochspannung in der Größenordnung von 30000 Volt über die Funkenelektroden angelegt wird, springt der Strom von einer Elektrode zur anderen und erzeugt einen Funken.

Während bei Dieselmotoren (Kompressionszündung-CI) nur Luft während des Ansaugvorgangs angesaugt und während des Kompressionsvorgangs komprimiert wird, entzündet sich der Dieselkraftstoff kurz vor dem Ende der Kompression, wenn er eingespritzt wird, durch die Kompressionswärme der Luft.

Wenn die Ladung gezündet ist, beginnt die Verbrennung, und die Verbrennungsprodukte dehnen sich aus, d.h. sie zwingen den Kolben, sich nach unten zu bewegen, d.h. sie erzeugen Leistung, und nach der Erzeugung der Leistung werden die Gase im Auspuffbetrieb ausgestoßen.

Zündanlagenarten:

Grundsätzlich gibt es 2 Arten von Konvektionszündsystemen:

1. Batterie- oder Spulenzündung

2. Magnetzündung

Beide konventionelle Zündsysteme arbeiten nach dem Prinzip der gegenseitigen elektromagnetischen Induktion. Das Batteriezündsystem wurde im Allgemeinen bei 4-Rad-Fahrzeugen verwendet, aber heutzutage wird es auch bei 2-Rad-Fahrzeugen häufiger eingesetzt (d.h. Knopfstart, 2-Rad-Fahrzeuge wie Pulsar. Kinetic Honda; Honda-Activa, Scooty, Fiero usw.). In diesem Fall liefert eine 6 V oder 12 V Batterie den notwendigen Strom in der Primärwicklung.

In diesem Fall wird der Magnetzünder den Strom für die Primärwicklung erzeugen und liefern. In der Magnetzündanlage ersetzt der Magnetzünder also die Batterie.

I. Batterie- oder Spulenzündanlage:

Abbildung 29.2 zeigt das Leitungsschema einer Batteriezündanlage für einen 4-Zylinder-Benzinmotor. Sie besteht im Wesentlichen aus einer 6- oder 12-Volt-Batterie, einem Amperemeter, einem Zündschalter, einem Spartransformator (Aufwärtstransformator), einem Unterbrecherkontakt, einem Kondensator, einem Verteilerrotor, Verteilerkontaktpunkten, Zündkerzen usw.

Beachte, dass die Abb. 29.2 die Zündanlage für einen 4-Zylinder-Benzinmotor zeigt, hier gibt es 4-Zündkerzen und Unterbrecherkontaktnocken mit 4 Ecken. (Bei einem 6-Zylinder-Motor sind es 6 Zündkerzen und die Unterbrechernocke ist ein perfektes Sechseck).

Die Zündanlage ist in 2 Stromkreise aufgeteilt:

(i) Primärkreislauf:

Er besteht aus einer 6- oder 12-V-Batterie, einem Amperemeter, einem Zündschalter, einer Primärwicklung mit 200-300 Windungen aus Draht der Stärke 20 SWG (Sharps Wire Gauge), einem Unterbrecherkontakt und einem Kondensator.

(ii) Sekundärer Stromkreis:

Er besteht aus der Sekundärwicklung. Die Sekundärwicklung besteht aus etwa 21000 Windungen eines Drahtes der Stärke 40 (SWG). Das untere Ende ist mit dem unteren Ende der Primärwicklung verbunden und das obere Ende der Sekundärwicklung ist mit der Mitte des Verteilerrotors verbunden. Verteilerrotoren drehen sich und stellen Kontakte mit Kontaktpunkten her und sind mit Zündkerzen verbunden, die in Zylinderköpfe (Motormasse) eingebaut sind.

(iii) Arbeitsweise:

Wenn der Zündschalter geschlossen ist und der Motor angelassen wird, fließt, sobald der Unterbrecherkontakt schließt, ein Niederspannungsstrom durch die Primärwicklung. Dabei ist zu beachten, dass der Nocken des Unterbrecherkontakts den Stromkreis in einer Umdrehung 4-mal (bei 4 Zylindern) öffnet und schließt. Wenn der Unterbrecher den Kontakt öffnet, beginnt das Magnetfeld zu kollabieren. Aufgrund dieses kollabierenden Magnetfelds wird in der Sekundärwicklung Strom induziert. Und weil die Sekundärwicklung mehr Windungen hat (@ 21000 Windungen), steigt die Spannung auf 28000-30000 Volt.

Dieser Hochspannungsstrom wird in die Mitte des Verteilerrotors geleitet. Der Verteilerrotor dreht sich und liefert diesen Hochspannungsstrom an die richtige Zündkerze, abhängig von der Zündfolge des Motors. Wenn der Hochspannungsstrom den Zündkerzenabstand überspringt, erzeugt er den Funken und die Ladung wird gezündet – die Verbrennung beginnt – die Verbrennungsprodukte dehnen sich aus und erzeugen Strom.

Hinweis:

(1) Der Kondensator hat die Aufgabe, die Lichtbogenbildung an den Unterbrecherkontakten zu verringern. Außerdem beginnt das Magnetfeld in der Primärwicklung zusammenzubrechen, wenn der Leistungsschalter öffnet. Wenn das Magnetfeld zusammenbricht, wird der Kondensator vollständig aufgeladen und beginnt sich zu entladen, was zum Aufbau der Spannung in der Sekundärwicklung beiträgt.

(2) Unterbrechernocken und Verteilerrotor sind auf der gleichen Welle montiert.

Bei 2-Takt-Motoren werden sie mit der gleichen Motordrehzahl angetrieben. Bei 4-Takt-Motoren werden sie mit der halben Motordrehzahl angetrieben.

II. Magnetzündanlage:

In diesem Fall wird der Magneto den erforderlichen Strom für die Primärwicklung erzeugen und liefern. In diesem Fall können wir, wie gezeigt, einen rotierenden Magnetzünder mit fester Spule oder eine rotierende Spule mit festem Magnetzünder zur Erzeugung und Versorgung der Primärwicklung haben, die übrige Anordnung ist die gleiche wie bei einer Batteriezündanlage.

Elektronische Zündanlage:

Elektronische Zündanlagen sind wie folgt:

1. Kapazitätsentladungs-Zündsystem:

Sie besteht hauptsächlich aus 6 – 12 V Batterie, Zündschalter, Gleichstromwandler, Ladewiderstand, Tankkondensator, Siliziumgesteuerter Gleichrichter (SCR), SCR-Zündgerät, Aufwärtstransformator, Zündkerzen.

Eine 6-12-Volt-Batterie wird über den Zündschalter an den Gleichstromwandler, d. h. den Stromkreis, angeschlossen, der die Spannung auf 250-350 Volt erhöhen soll. Diese hohe Spannung wird verwendet, um den Tankkondensator (oder Kondensator) über den Ladewiderstand auf diese Spannung aufzuladen. Der Ladewiderstand ist auch so ausgelegt, dass er den erforderlichen Strom im SCR steuert.

Abhängig von der Zündfolge des Motors wird, sobald das SCR-Zündgerät einen Impuls sendet, der Stromfluss durch die Primärwicklung gestoppt. Und das Magnetfeld beginnt zu kollabieren. Dieses kollabierende Magnetfeld induziert oder erhöht den Hochspannungsstrom in der Sekundärwicklung, der beim Überspringen des Zündkerzenabstands den Funken erzeugt, und die Ladung des Kraftstoff-Luft-Gemischs wird gezündet.

2. transistorunterstütztes Kontaktzündsystem (TAC):

Vorteile:

1. Der niedrige Unterbrecherstrom gewährleistet eine längere Lebensdauer.

2. Der kleinere Spalt und die leichtere Punktanordnung erhöhen die Verweilzeit, minimieren das Prellen des Kontakts und verbessern die Wiederholbarkeit der Sekundärspannung.

3. Die niedrige Primärinduktivität reduziert den Primärstromabfall bei hohen Drehzahlen.

Nachteile:

1. Wie beim konventionellen System sind mechanische Unterbrecherpunkte für den Zündzeitpunkt notwendig.

2. Die Kosten für die Zündanlage sind erhöht.

3. die Spannungsanstiegszeit an der Zündkerze ist etwa gleich lang wie bisher.

3. Piezoelektrisches Zündsystem:

Die Entwicklung synthetischer piezoelektrischer Materialien, die durch mechanische Belastung eines kleinen Kristalls etwa 22 kV erzeugen, führte zu einigen Zündsystemen für Einzylindermotoren. Aber wegen der Schwierigkeiten einer hohen mechanischen Belastung in der Größenordnung von 500 kg, die rechtzeitig kontrolliert werden muss, und der Fähigkeit, eine ausreichende Spannung zu erzeugen, konnten sich diese Systeme nicht durchsetzen.

4. Das Texaco-Zündsystem:

Durch die verstärkte Betonung der Abgasreinigung ist ein plötzliches Interesse an Abgasrückführungssystemen und mageren Kraftstoff-Luft-Gemischen entstanden.

Um die Probleme der Verbrennung von mageren Gemischen zu vermeiden, wurde das Texaco-Zündsystem entwickelt. Es liefert einen Funken mit kontrollierter Dauer, was bedeutet, dass die Zünddauer in Kurbelwinkelgraden bei allen Motordrehzahlen konstant gehalten werden kann. Es handelt sich um ein AC-System. Dieses System besteht aus drei Grundeinheiten – einer Leistungseinheit, einer Steuereinheit und einem Verteilersensor.

Dieses System kann eine stabile Zündung bis zu einem Luft/Luft-Verhältnis von 24 : 1 gewährleisten.