komplette Unterbrecherzündung mit neuem Quasi-Schaltplan

  • Hallo,

    in Zeiten von Corona und Homeoffice hat man mal Zeit, über wesentliche Themen nachzudenken. Schon seit langem habe ich mit dem Gedanken gespielt, mal die Unterbrecherschaltung (wie z. B. bei der S51 B1) als Bild mit allen Komponenten gleichzeitig von der Primärspule bis zur Zündkerze mit allen notwendigen Innenleben darzustellen, um sie auch mal von der rein physikalischen Seite aus vollständig beschreiben zu können. Gleichzeitig sollen alle nicht notwendigen Bestandteile vernachlässigt werden. Es soll also über "das ist die Zündspule und wie sie innen aussieht, muss man sich woanders mal anschauen" möglichst sehr viel weiter hinausgehen. Es geht hier heute also gar nicht darum, dass mein Moped nicht läuft. Es gibt zum Glück viele Beiträge, die auch über die Unterbrecherzündung schreiben und helfen. Die möchte ich jedoch mit einer Zeichnung ergänzen, damit auch wirklich jeder Simsonanfänger sein Moped versteht.
    Also habe ich mich heute mal hingesetzt und alles in einer Zeichnung zusammengestellt. Das Bild lade ich natürlich hoch, damit jeder Interessierte sich das anschauen kann. Sollte ich etwas falsch gezeichnet haben, bitte ich um eine kurze Nachricht.

    [Blockierte Grafik: https://www.bilder-upload.eu/thumb/009ab5-1587475380.png]
    Link zum Bild: https://www.bilder-upload.eu/bild-009ab5-1587475380.png.html

    Beim Zeichnen sind mir jedoch zwei Fragen aufgefallen, die ich natürlich klären möchte.
    1. Frage: Hier stelle ich mal erst die Frage und dann erkläre ich mal, wie ich die Zündung verstanden habe. Frage: Springt der Funke an der Zündkerze in dem Moment über, in dem der Unterbrecher geschlossen oder geöffnet wird? Wenn ich es richtig verstanden habe, sollte dies im Moment des Schließens passieren. Wenn ich nun mal mein neues Bild nutze, stellt die Primärspule eine Spannungsquelle dar. Der Einfachheit nehme ich sie jetzt mal im folgenden als Gleichspannungsquelle an, was sie ja nicht ist (siehe Frage 2). Bei geschlossenem Unterbrecher ist die Spule über den parallel geschalteten geschlossenem Unterbrecher kurz geschaltet. Sobald der Unterbrecher aber öffnet, sorgt der Kondensator dafür, dass keine Funken zwischen den Unterbrecherkontakten überspringen. Außerdem bleibt dem Strom nichts anderes übrig, als über die Zündspule und anschließend auf Masse zu fließen. Dabei Erzeugt er in der Primärspule innerhalb der Zündspule ein Magnetfeld. In der Sekundärspule innerhalb der Zündspule wird eine elektrische Spannung induziert. Diese reicht jedoch nicht für einen Funken an der Zündkerze aus, sodass eine größere Spannung notwendig ist. Solange der Unterbrecher also geöffnet ist, erzeugt die Primärseite der Zündspule ein zeitlich konstantes Magnetfeld. Sobald der Unterbrecher sich wieder schließt, ändert sich das. Eine Spannung wird in einer Spule allgemein nur bei einer zeitlichen Änderung des umgebenden Magnetfeldes induziert. Dieser Fall ist trifft jetzt beim Schließen des Unterbrechers zu. Ein Magnetfeld baut sich viel schneller ab, als auf. So ist die Zeitliche Änderung sehr groß und die induzierte Spannung in der Sekundärspule innerhalb der Zündspule ebenfalls sehr groß. Sie reicht aus, dass der Funke an der Zündkerze überspringen kann. Anschließend beginnt der Vorgang erneut von vorn. Ist das richtig erklärt? Wird der Funke also im Moment des Schließens ausgelöst?
    2. Frage: Wenn das Polrad sich dreht, wird doch eine Wechselspannung in die Primärspule induziert, auf die ein Wechselstrom folgt. Normalerweise wird die Zündspule einer Unterbrecherzündung doch mit einer Gleichspannung betrieben. Ist die Einteilung des Polrades mit der Anzahl und Positionierung der Dauermagneten so vorgenommen worden, dass der Unterbrecher das Entstehen des Zündfunkens genau einmal pro Umdrehung auslöst?

    Viel Text, aber bestimmt haben andere Menschen ebenfalls meine Fragen.
    Schon im Voraus: Vielen Dank fürs Helfen.

    Einmal editiert, zuletzt von derbastler (21. April 2020 um 14:23)

  • Du hast schon den richten Ansatz aber einen Fehler drin.
    Der Funke sollte beim Öffnen des Unterbrechers ausgelöst werden. Und zwar baut sich bei geschlossenem Unterbrecher durch die Spannung in der Spule ein Magnetfeld auf, welches beim Öffnen zusammenbricht und in der Sekundärspule durch den Zusammenfall des Magentfelds eine viel höhere Spannungsspitze erzeugt, diese sorgt für den Zündfunken.
    Es ist also der Zusammenfall des Magnetfelds, der den eigentlichen Zündfunken liefert, quasi wird alle Energie gesammelt und als ein Impuls losgelassen.
    Der Kondensator sorgt zwischenzeitlich dafür daß die Weiter anliegende Spannung nicht am Unterbrecher Funken schlägt.

    Zu 2. kann ich dir soweit helfen, daß auf jedenfall die Wechslestromfrequenz dem dreifachen der Drehzahl entspricht, bedingt durch 3 Paar Magnete.

    Das Leben ist zu kurz für Unterbrecherzündungen.

  • Soweit ich das weiß, ist der Unterbrecher und die Primärspule in Reige geschaltet, der Kondensator zum Unterbrecher parallel.

    SR50 B4 mit 12 V-Licht, LED-Rücklicht und Lichthupe mit Relais gebaut, auf Vape umgerüstet.

  • Danke für die Antworten. Es ist auf jeden Fall so, dass der Funke in dem Moment erzeugt wird, in dem das Magnetfeld der Primärspule innerhalb der Zündspule zusammenbricht. Aber wenn mein Bild richtig ist, verstehe ich nicht, warum der Strom bei geschlossenem Unterbrecher überhaupt durch die Zündspule fließen soll. Schließlich bewirkt der geschlossene Unterbrecher, dass die beiden Enden der Primärspule direkt miteinander verbunden sind. Der Strom verlässt doch nicht einmal die Grundplatte.
    Unabhängig von der Unterbrecherstellung gibt es zwar dauerhaft den Weg von der Primärspule zur Zündspule (Klemme 1), durch die Primärspule innerhalb der Zündspule, dann weiter aus der Klemme 15 heraus auf die Masse und damit wieder zur Primärspule auf der Grundplatte. Das sind zwei Wege, über die die Enden der Spule verbunden sind. Wenn der Unterbrecher geöffnet ist, bleibt nur noch der Weg über die Zündspule (mit Klemme 1 und 15). Damit zwingt man den Strom quasi durch die Spule zu fließen und dort das Magnetfeld aufzubauen. Aber solange der Unterbrecher geschlossen ist, wird der Großteil des Stromes nicht über die Zündspule, sondern über den geschlossenen Unterbrecher laufen. Die ist der Weg des kleinsten Widerstandes.
    Wenn der Unterbrecher öffnet, hat sich gar nicht das Magnetfeld ausgebildet, was beim Zusammenbruch in der Sekundärspule der Zündspule die Hochspannung induziert.
    Wäre der Unterbrecher in Reihe geschaltet, würde ich es verstehen. Aber in allen Schaltplänen, die ich heute Morgen zur S51 durchforstet habe, war er parallel.

  • 1.)
    Im Ausgangszustand ist der Unterbrecher geschlossen.
    Der sich vorbeidrehende Dauermagnet sorgt für die Induktion einer Spannung in die Primärspule.
    Da die Primärspule über den geschlossenen Unterbrecher kurzgeschlossen ist, fließt ein relativ hoher Kurzschlussstrom direkt gegen Masse.
    Der Kurzschlussstrom sorgt dafür, dass die Primärspule selbst ein Magnetfeld erzeugt (Strom und Flussdichte hängen immer zusammen).
    Öffnet sich nun der Unterbrecher (im Zündzeitpunkt), so kann der Strom nicht mehr direkt auf Masse fließen, sondern muss über die externe Zündspule abfließen.
    Da sich bei Induktivitäten die Ströme nicht sprunghaft ändern können, ist die Primärspule bestrebt, den hohen Kurzschlussstrom in voller Höhe weiter fließen zu lassen.
    Ein direkter Kurzschluss liegt aber nicht mehr vor, wodurch die Spannung zwangsläufig sprunghaft ansteigen muss (Selbstinduktion).
    Die von der Primärspule kommende und durch Selbstinduktion erhöhte Spannung wird in der externen Zündspule nochmals erhöht.
    2.)
    Über eine volle Kurbelwellenumdrehung wird in die Primärspule eine Wechselspannung induziert.
    Durch die bewusste Anordnung der Magneten wird allerdings für die Zündung immer die gleiche Halbwelle der Wechselspannung genutzt.
    Eine Halbwelle der Wechselspannung ist eine Gleichspannung.
    Aus diesem Grund muss bei den U-Zündungen auch der "Abriss", also die Position des Magneten zur Primärspule während des Zündzeitpunktes, eingestellt werden.
    Das ist vielen Simsonschraubern nicht bekannt.
    Folglich laufen die Fahrzeuge mit U-Zündung oft nicht perfekt.
    Googlesuche unter "Simson Abriss einstellen".

    MfG Hans

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