Basis-Zündkurve für programmierbare CDI's

Hier findet Ihr die einzelnen Themen, welche zur Diskussion stehen.

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MK
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Basis-Zündkurve für programmierbare CDI's

Beitrag von MK »

Da es je hier in letzter Zeit eine Diskussion zur „richtigen“ Zündkurve gab hier mal eine fundierte Anleitung die auf jahrzehntelanger Erfahrung mit diversen Motoren beruht. Sie stammt im wesentlichen vom US Kart-Tuner Bill Givens, der leider schon vor einigen Jahren verstorben ist.


Ziel der Zündung ist es ca. 10-15 Grad nach OT den maximalen Verbrennungsdruck anliegen zu haben.
Da die Verbrennung nicht unendlich schnell stattfindet bedeutet es, dass man „langsame“ Verbrennung durch höheren Zündwinkel kompensiert und anders herum.
Leider haben diverse Größen Einfluss auf die Verbrennungsgeschwindigkeit:
- Brenngesetz des verwendeten Kraftstoffs
- Verdichtung
- Turbulenz / Zerstäubung des Kraftstoff/Luft Gemischs
- Fettes/mageres Gemisch
- Geometrie des Verbrennungsraums

Grundsätzliches Ziel ist eine mgl. schnelle Verbrennung und mgl. geringe Vorzündung, denn damit muss der Kolben beim Aufwärtshub weniger Arbeit „verschwenden“.
Die Kompression wird so hoch wie nötig gewählt, damit der Motor die Temperaturen noch weg bekommt und die verfügbare Oktan-Zahl noch hinhaut.

Ausgangskurve:

Damit der Motor kein Kickback hat und, leicht startet und im Standgas sauber & ruhig läuft sind nur 3-6 °vOT nötig.
(Bei sehr großer Verdichtung sogar noch weniger)
Dieser Bereich geht von 0 – ca. 2500 rpm.

Die „alten“ geraden Zündkurven sind immer ein Kompromiss, damit der Motor im ganzen Drehzahlband sauber & ruhig läuft und auch hält.
Als Basiswert erhöht man diese Vorzündung um einen Faktor von 1.5
Bei 20 Grad Serien-Vorzündung (RD350LC) wären wir dann bei 30 °vOT.

Diesen Wert hält man bis ca. 75% der Drehzahl des max. Moments.
Bei meiner EFI RD wären das ca. 9000 rpm – 75% davon sind 6750 rpm.
Damit sind wir von 0-2500 bei 3-6 Grad, dann geht’s hoch auf 30 Grad bis 6750 rpm.


Jetzt kommt der interessante Teil der kritisch für Leistung und Haltbarkeit ist.
In diesem Bereich kommt der Auspuff ins Spiel und er geht von ca. 75% bis 110% der Drehzahl des max. Moments.
In unserem Beispiel wären das 6750 bis 9900 rpm.
Die Steuerzeiten und das Auspufflayout haben Einfluss auf die nötigen Grenzen, aber für die meisten Motoren passen diese Werte ganz gut.
Die nötige Vorzündung an diesem Punkt liegt bei ca. 0.75 – fachen des „statischen“ Wertes, für unser Beispiel also 0.75 * 20 Grad = 15 Grad

Im Allgemeinen ist die Verbindung der letzten beiden Punkte eine gerade, kann aber motorspezifisch auch „ausgebeult“ sein; speziell im Bereich um die Drehzahl des max. Moments.
Dieses Feintuning macht man am besten auf dem Prüfstand, denn eine nicht optimale Vorzündung sieht man direkt an Dellen in der Leistungskurve.

Im Bereich > 110 % bis ca. 125 % der Drehzahl max. Moments macht es Sinn den Zündwinkel konstant zu halten. Das ergibt ein breiteres Leistungsband ohne Verlust an Spizenleistung

Ab ca. 125% der Drehzahl max. Moments hat man das Ende des Überdrehens erreicht.
Hier kann man den Winkel konstant halten oder als sanften Drehzahlbegrenzer die Vorzündung wieder leicht ansteigen lassen.

Diese Kurve ist eine Basis für Prüfstandsläufe, wo sie dann an den Motor angepasst wird.
Zunächst stellt man sicher, dass die Bedüsung passt; nach Möglichkeit beobachtet man Abgastemperatur & nutzt einen Klopfsensor.
Dann verstellt man den Punkt bei 110% Drehzal max. Moments so lange nach oben bis sich Klopfen einstellt – dann nimmt man es 1-2 Grad zurück.
Eine unter größerer Last & Vorzündung fallende Abgastemperatur ist dabei ein Indikator für Detonationen.
Dieser Wert kann am Ende durchaus auch bis zu 0° Vorzündung gehen.

Wichtiger Hinweis:
Wenn man aus Erfahrung weiß, das im mittleren Bereich bis 75% der Drehzahl max. Moments eine große Vorzündung nicht möglich ist, nimmt man die natürlich entsprechend zurück.



Diese Anleitung habe ich sehr frei übersetzt und sie stellt nicht überall meine persönliche Meinung/Erfahrung dar. Trotzdem ist sie als Basis für eigene Experimente das beste was ich kenne.


Eine weitere zum Thema passende Diskussion über Zündkurven findet man hier:
http://forum.rd350lc.de/viewtopic.php?t=8145
Dateianhänge
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Ciao
Martin
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wiba
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Beitrag von wiba »

Sehr schöne Arbeit Martin, endlich hat es mal jemand zu Papier gebracht.
Wie sind deine Erfahrungen bisher gewesen, was die innere Temperatur in Relation zum ZZP angeht?
Hast du ein Muster erkennen können ab wann es
für die Kolben kritisch wird?
Gruss Wiba
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Holliheitzer
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Beitrag von Holliheitzer »

Ich finde,das das Thema Zündung sehr stark von der Modifikation des gesamten Motors abhängt + verwendeten Auspuff.
Mit einem standard z.B. 1WW Pott kann man sich das alles getrost sparen.

Auch er gibt den Tip,die Kompression so hoch wie möglich zu wählen. Alleine DAS ist schon eine echte Herausvorderung, gerade was die Zündung angeht.

Für mich ist das eine "Anleitung" für einen echten Race-Motor wo man an die absolute Grenze geht.

Die Zündkurve ist auch schon recht happig. Da sollte Sigi mal sein Motortuning überdenken wenn da 32° möglich sind :wink: .

Gruß Holli
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Kilroy
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Beitrag von Kilroy »

Erstmal danke an den Martin für die Mühe.

Zündung ist ja immer noch bei vielen ein Buch mit sieben Siegeln. (bei mir sowieso)
MK hat geschrieben:... und sie stellt nicht überall meine persönliche Meinung/Erfahrung dar
Wäre vielleicht schön Deine persönliche Erfahrung auch noch hier kennen lernen zu dürfen :wink: .
Mit einem Gruß aus dem Westen
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Holliheitzer
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Beitrag von Holliheitzer »

Nur mal ganz einfach Uwe.

Der Druck auf den Kolben ist bei oT am größten.

Wir müssen also den Spitzendruck in der Nähe des oT halten.

Nun braucht das Gemisch etwas Zeit um durchzubrennen.

Bei wenig Drehzahl hat es mehr Zeit durchzubrennen,bei hohen Drehzahlen wird die Zeit knapper (deswegen Zündkurve).

(Das wiederum hängt auch von anderen Faktoren ab.)

Wir müssen also den Zündzeitpunkt vor oT legen.
Liegt er zu spät,nimmt der maximale Druck ab und mit ihr auch die Leistung.
Liegt er dagegen zu früh, kann der Spitzendruck bei zu frühem Zzpunkt so hoch werden, dass er den Motor sehr stark belastet (Motor wird auch heiß,klopft,Detos).
Die Leistung sinkt, weil auch der höchste Druck nichts ausrichten kann, wenn der Wirkungsgrad des Kurbeltriebs nicht optimal ist.

Ist das gezündete Gemisch im bzw. kurz vor oT voll durchgebrannt, dann bist Du am Ziel.

Viele andere Faktoren spielen da hinein. Alles wie immer unter einen Hut zu bringen bei optimaler Leistung ist das Ziel :wink: .

Gruß Holli
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Kilroy
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Beitrag von Kilroy »

Ja, so weit so gut ...
Aber
Viele andere Faktoren spielen da hinein.
und das sind die Dinge die man eben nicht so einfach packen kann. Die Sache ist doch die: dreh ich an der einen Schraube (Zündung) muss ich an der bzw. den anderen Schrauben eventuell auch drehen. Das ist wie mit dem Vergaser. Dreh ich an etwas anderem, muss ich auch wieder am Vergaser drehen. Also heisst das für mich viel Erfahrung und Glaskugel als auch Alchemie. Jedes Teil für sich ist ja zu verstehen, aber im Zusammenspiel mit den anderen Komponenten kann es ganz schön knifflig werden.
Allein dies ist ja schon ein Indiz dafür das jeder seine Einstellung finden muss und man das nicht verallgemeinern kann. Allerdings als gute Grundeinstellung ist das sicher gut.

Gruß Uwe
PS: Wir sollten den FAQ-Thread hier nicht zu müllen.
Mit einem Gruß aus dem Westen
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MK
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Beitrag von MK »

Kilroy hat geschrieben: Wäre vielleicht schön Deine persönliche Erfahrung auch noch hier kennen lernen zu dürfen :wink: .
Sind nur kleine RD spezifische Abweichungen.
Meine Läuft im Stand mit den 6 Grad nicht vernünftig. Ich liege da so bei 16 Grad.

Auspuffe die stark abriegeln, wie der 1WW Pott brauchen im Overrev-Bereich einen nochmal stark abfallenden Zweig (So ähnlich wie den die Original-Kurve hat). Der dient nämlich nicht zr Drehzahlbegrenzung, sondern zum besseren Überdrehen ohne den krassen Leistungsabfall.
Ciao
Martin
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MK
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Beitrag von MK »

Kilroy hat geschrieben: PS: Wir sollten den FAQ-Thread hier nicht zu müllen.
Ja, und bitte vor allem nicht mit Bullshit.
Holli, "Druck maximal bei OT" ist welcher.
Das Druckmaximum muss auf jeden Fall NACH OT anliegen. Bei wieviel Grad, da kann man diskutieren.

Schau dir mal das hier an, da ist es erklärt:
http://www.verbrennungsmotor.de/hp/Tech ... toren.html
Ciao
Martin
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wiba
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Beitrag von wiba »

Die welche es auch nicht verstanden haben, versuchen die restlichen Unwissenden auch noch zu belehren. Echt zum schiessen hier!!! Bild
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Holliheitzer
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Beitrag von Holliheitzer »

MK ....

Was habe ich denn geschrieben und was interpretierst Du da rein???

Wo habe ich das hier geschrieben...Zitat von Dir:
Ja, und bitte vor allem nicht mit Bullshit.
Holli, "Druck maximal bei OT" ist welcher.


Mein Satz: :Der Druck auf den Kolben ist bei oT am größten.

Und das ist bullshit??

Druckmaximum kurz nach Kolben im OT .....ist natürlich richtig aber nicht zu verwechseln mit größtem Druck auf den Kolben.

Und das weil..... ein Gas steht unter um so höheren Druck, je kleiner der Raum ist, in dem es sich aufhält.

Ich wollte nur etwas erklären (sorry dafür).

Gruß Holli
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Rüdi
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Beitrag von Rüdi »

Hallo.

Hab mich schon bei der "Ausgleichsbehälter"-Diskussion schwer zurückgehalten, ich habe das nachträglich ziemlich bedauert. Deshalb möchte ich es hier durch unterlassenes Nachfragen nicht noch zu mehr Diffusität kommen lassen:
Holliheitzer hat geschrieben:
Druckmaximum kurz nach Kolben im OT .....ist natürlich richtig aber nicht zu verwechseln mit größtem Druck auf den Kolben.
Das Druckmaximum auf den Kolben muss kurz nach OT anliegen. Das ist nicht das Gleiche wie "größter Druck auf den Kolben"?
Holliheitzer hat geschrieben:
Und das weil..... ein Gas steht unter um so höheren Druck, je kleiner der Raum ist, in dem es sich aufhält.
Das ist eine statische Betrachtung, die im Motor nicht zutrifft. Eher bei einer Luftpumpe, die man zuhält. Das Gas im Motor expandiert ja sehr dynamisch durch physikalische Reaktion (Aufheizung durch Verbrennung) nach der Zündung. Deshalb will es ja den genannten Raum vergrößern und schiebt die bewegliche "Wand" (=Kolbenboden) des Raumes im Idealfall weg. Der zu Grunde liegende Vorgang dazu nennt sich Deflagration. Simpel ausgedrückt: Der Druck steigt durch die Aufheizung des Gases durch die Verbrennung, der vorhandene Raum wird zu klein; jetzt mal dem von dir genannten, statischen Zustand gegenüber gestellt. Da der Druck auf den Kolben durch die Deflagration in einem funktionierenden Motor kurz nach OT enorm anfängt zu steigen, kann er also vorher auf OT nicht einen höheren Wert gehabt haben. Sonst könnte er nun nicht mehr steigen.

Es gibt einen Zustand im dynamischen Verlauf der Verbrennung, wo der Druck auf OT schon sehr hoch liegen kann; das ist z.B. die klopfende Verbrennung. Und die ist unter Anderem sehr abhängig davon, dass der Zündzeitpunkt so liegt, dass die Druckspitze nicht genau bei OT auf den Kolbenboden wirkt.

Dein Beispiel würde jedoch zutreffen, wenn du einen Zustand meinst, bei dem es keine Entzündung (und somit Deflagration) des Gases gibt. Also wenn man bei ausgeschalteter Zündung kickt, bei versoffenem Motor oder sonstwie zündunfähigem Gemisch.
Das Beispiel des "größten Druck auf den Kolben" trifft auf einen Kompressor zu (was auch wieder nur eine andere Art Luftpumpe ist).

Anekdote am Rande: Ich hatte früher mal ein Mofa, bei dem konnte man die Kontaktzündung so weit verstellen, dass man es hinbekam es rückwärts anzuschieben und rückwärts damit zu fahren. War cool. Es gab auch eine Einstellung, bei der kam es zu unerfreulichen Effekten, wenn man in die falsche Richtung anschob...

Gruß,

Rüdi
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Beitrag von MK »

Holliheitzer hat geschrieben: Druckmaximum kurz nach Kolben im OT .....ist natürlich richtig aber nicht zu verwechseln mit größtem Druck auf den Kolben.
Wie Rüdi das schon erläutert hat fehlt in der Überlegung die Druckänderung durch die Verbrennung.
Druck ist Druck und der kann nicht 2 mal maximal werden.
Statisch gesehen (also ohne dass man das Gemisch Zündet) gebe ich dir recht, da ist der Druck an OT am größten.

Was aber noch nicht anklang:
Wenn bei OT wirklich der Druck maximal wäre - wohin soll er den Kolben denn dann drücken ? In genau OT hat die Kinematik keinen Hebelarm um die Welle zu drehen und genau deswegen muss das Druckmaximum diverse Grade nach OT anliegen. Ob es nun 10, 20 oder 30 sind, darüber kann man diskutieren.

Das ist übrigens die Ursache für Rüdis Mofa-Effekt. Wenn man die Zündung so weit vor dreht dass das Druck-Maximum genügend vor OT anliegt, dann dreht er halt rückwärts ...
Ciao
Martin
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Rüdi
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Beitrag von Rüdi »

MK hat geschrieben:
Holliheitzer hat geschrieben:
Was aber noch nicht anklang:
Wenn bei OT wirklich der Druck maximal wäre - wohin soll er den Kolben denn dann drücken ? In genau OT hat die Kinematik keinen Hebelarm um die Welle zu drehen und genau deswegen muss das Druckmaximum diverse Grade nach OT anliegen. Ob es nun 10, 20 oder 30 sind, darüber kann man diskutieren.
Es klang indirekt an... Es war der unerfreuliche (peinliche) Effekt beim rückwärts Anschieben, wenn nach dem Schwungholen dann beim Einkuppeln plötzlich das Hinterrad wie betoniert stand, ein "invertierter" Wheelie bzw. "Rückwärtsstoppie" folgte und sich die Lage des Mofas samt Fahrer dann flugs um ca. 180° um die Querachse änderte. Ich schätze, da stand die Kinematik des Hebelarms dann auch jeglicher Drehrichtungsänderung sehr "neutral" gegenüber. Zwei Filzstiftmarkierungen an der Grundplatte der Zündung für die gewünschten Drehrichtungen "vorwärts" und "rückwärts" brachten danach Abhilfe für die erfolgreiche Show.

Gruß,

Rüdi
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Holliheitzer
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Beitrag von Holliheitzer »

Ich habe das so im Kopf und auch schon öfter gelesen das der Kolben bei oT den meissten Druck abbekommt. Ist für mich auch ein wenig logisch,denn hier hat er die höchste Kompression.

Wenn der Kolben sich ja schon wieder nach unten bewegt (Expansion) sollte er optimalerweise ja den max. Verbrennungsdruck haben.....dieser Wert ist für uns natürlich anstrebsamer. Auch natürlich um in der Abwärtsbewegung des Kolbens dem Motor zu helfen die Energie in die Laufrichtung umzusetzen....das hier nix rückwärts fährt. Das konnte ich aber mit meiner originalen Malaguti V4 Olympic auch schaffen vor 31 Jahren.

Vielleicht ist das auch rein physikalisch mit dem höchsten oT Druck .Aber laut MB ist meine 1WW mit 62,5PS Motor eh ein Luftpumpenmotor :wink: .

Gruß Holli
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Beitrag von MK »

Holliheitzer hat geschrieben:Ich habe das so im Kopf und auch schon öfter gelesen das
Genau darum soll ja in diesem FAQ was halbwegs richtiges stehen.
Etwas falsches wird auch durch millionenfache Wiederholung nicht richtiger.
Siehe auch:
http://de.wikipedia.org/wiki/Ad_nauseam

Können wir uns darauf einigen, dass der Gesamtdruck im Zylinder sein Maximum NACH OT haben muss ?
Er setzt sich zusammen aus dem Druck, der durch die Verdichtung/Expansion via Kolbenbewegung entsteht plus dem Druck der durch die Verbrennung ("Expansion heißer Gase") dazu kommt.
Letzterer ist von den Beträgen her deutlich höher und kann durch den Zündzeitpunkt signifikant beeinflusst werden.
Ciao
Martin
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