Kondensatorzündung, hat jemand sowas schonmal gebaut?

[mwoidt]

Hallo

Ich möchte gern eine Kondensatorzündung für einen Modellmotor bauen
Hintergrund ist, dass es sowas zwar zu kaufen gibt, ich jedoch selbst erfahrung mit so etwas sammeln möchte.
Zuersteinmal geht es nur um die eigentliche Erzeugung des Zündfunkens.
Als Info für Leute die sich unter einer Kondensatorzündung nichts vorstellen kann:
Ich lade einen Kondensator mittels step-up Regler kontinuierlich auf ca 200-400V auf
(aus 4.8-12V Batterie je nachdem).
Zum Zündzeitpunkt um dessen Ermittlung es jetzt nicht gehen soll, wird über einen Thyristor der Kondensator mit einem Zündtransformator verbunden. Der Kondensator und die Primärwicklung bilden jetzt quasi einen Schwingkreis, der durch die Sekundärwicklung allerdings relativ stark gedämpft ist, so dass der nachfließende Strom aus dem Step-up Regler vernachlässigbar klein ist. In der Sekundärwicklung des Zündtransformators wird eine Hochspannung induziert, die den Funken erzeugt.

Dazu hab ich schon viel gelesen, ein paar Fragen lassen sich aber trotz intensiver Suche nicht so recht klären deswegen hoffe ich auf Hilfe von besserwissenden. Und zwar folgendes weiß ich noch nicht:

Wie hoch ist die Durchschlagsspannung eines Kraftstoff-Luftgemisches?
bzw. mit welchen Spannungen arbeiten z.B. Autozündungen?

Kennt jemand das Windungsverhältnis von normalen 50ccm Zündspulen (möchte sowas evtl. als Zündtrafo nutzen)

Weiß jemand, welche Energiemenge in einem Zündfunken stecken? bzw. Wie lange so ein Funken brennt.
Diese Frage ist für mich besonders wichtig, da ich nur daraus den Zündkondensator korrekt dimensionieren könnte.
Mit welchen Strömen ist im Sekundärkreis einer Zündung zu rechnen?

Wäre schön wenn jemand ernstgemeinte Antworten zu diesen Fragen hat.
Und nebenbei wegen dem Step up Regler wäre es ja schön, wenn ich was fertiges nehmen könnte. Weiß deswegen jemand in etwa wie hoch die betriebsspannungen dieser CFL (oder wie dieses Kaltlicht heißt) hintergrundbeleuchtung von Industrielcds ist? So einen Regler hab ich nämlich noch rumliegen. Ich bin einmal an die Ausgangspins gekommen ausversehen und hatte danach zwei Verbrannte streifen auf meinem Finger und hab das dann doch ganz gut gemerkt, daher vermute ich da auch relativ hohe spannungen

[BASTIUniversal]

H!
Schau mal bei Wikipedia und motorlexikon.de, dort gibt's viele Fachartikel zu deinen Zündungsproblemen.
Dort steht unter anderem, dass die Zündspannung zwischen 0,1 und 30 kV variieren kann. Die Energie, die der Funke liefern muss, liegt (in der Praxis) bei bis zu 40mJ. Die Brenndauer (für Autos) ist mit 1ms angegeben, wobei der Funkenstrom und -spannung nach der Zündung des Funkens stark abnehmen.

Aber da gibt es auch viele nette Diagramme auf Motorlexikon.de

Ich würde sagen, die Spannungsversorgung von CFL ist viel zu schwach für deine Zwecke. Die ist ja nur für Ströme von etwa 5mA bei knapp 300V gebaut.
Wenn deine CDI einen Kondensator mit 680nF als Energiespeicher hat, dann braucht es ja schon etwa 0,25 Sekunden, bis der voll ist. Das würde dann für höchstens 240 U/min reichen

Mehr Praktische Sachen zur CDI gibt's hier: http://www.transmic.net/deindex.htm

Ich wollte auch schon lange mal ne eigene Zündung und ggf. Einspritzung für nen Motor bauen...aber ich hab noch nicht die richtige Ausstattung zu Hause

Gruß
Basti

[mwoidt]

Danke für die Links das ist ja schonmal sehr hilfreich
Mal sehen ob das was wird. Das mir der CFL Versorgung war auch nur so ne idee über die ich mir noch nicht so richtig gedanken gemacht habe. 250 /min wäre nich so der hit... dachte so mehr an das 40 fache
Über eine Einsprizung hatte ich interessehalber auch schonmal nachgedacht da fand ich nur die diversen Probleme wie Ventil, Druckpumpe mit konstantem Druck etc. sehr groß weswegen ich das mal auf spätere Zeiten verschieben werde. Ansonsten ist mein Versuchsmotor auch nur ein 7,5ccm Methanol Glühzünder (Im moment noch). Eine Einspritzung is da vermutlich schwerer als der ganze Motor aber mal sehen was die Zukunft noch so bringt

[BASTIUniversal]

Die ganze Technik hat halt ziemliches Gewicht und bringt vermutlich nur bei niedrigen Drehzahlen eine Leistungssteigerung (gerade die Einspritzung und Zündung mit variablem ZZP).
Für Modellfahrzeuge also eher nicht interessant, zumindest wenn sie Wettbewerbsfähig bleiben sollen. Da ist ein kleiner, leichter Vergaser mit Magnetzündung besser.

[mwoidt]

Naja bei der einsprizung würd ich dir recht geben. Bei der Zündung sieht das glaub ich anders aus. Eine Kondensatorzündung ist nicht wirklich schwerer als eine Magnetzündung (Die zündspule kann kleiner sein, mann braucht keinen Permanentmagneten) und die Verstellung einer Elektronischen Zündung ist kein Problem. Und Fremdgezündete Motoren haben Leistungstechnisch große Vorteile gegenüber Glühzündern, gerade was den Verbrauch angeht. ABer mal sehen. Professionelle Zündungen für Modellmotoren sind heute immer Kondensatorzündungen sind halt nur teuer

[mwoidt]

Nachdem ich mir die Websote mal durchgelesen habe ergibt sich allerdings ein neues Problem betreffend Spannungsversorgung des Kondensators.
Die benutzen da einen Transformator. Wenn ich nen zweiten Transformator nur für die 200V Spanungsversorgung mitschleppen muss kann ichs auch gleich lassen, deswegen muss eine andere Lösung her.
Ein Step up Regler wär nich schlecht. Kennt jemand einen IC mit wenigen erxternen Bauteilen der Spannungen von knapp 12v auf 200V packt also immerhin Faktor 15?
Das nächste Problem bezieht sich auf die Zündung des Funkens.
Das Problem ist das ich die Wahl habe, die Zündspule und damit den Motor nicht auf Masse legen zu können, was für eine halbwegs vernünftige Funktion vorassetzt, dass primär und sekundärseite der Zündspule galvanisch getrennt sind oder die Spannungsquelle kurzzeitig kurzzuschließen, was ich als option einfach mal ausschließe, oder die Spannungsquelle während des Funkens über einen Transistor oder ähnliches vom Kondensator zu trennen, was wiederum den Schaltungsaufwand und max. Drehzahl einschränkt. Muss wohl erstmal die erste Option verfolgen und den Motor gut gegen die Elektronik isolieren.

[BASTIUniversal]

Hast du auch mal die DC-CDI Projekte auf der Seite angeschaut? Die arbeiten mit einem MC34063, der als Step-Up Konverter geschaltet ist (der MC34063 ist aber auch ein recht alter Zeitgenosse).

Alternativ kannst du vielleicht die Blitzschaltung aus einer Einweg-Kamera verwenden. Informationen wie die aufgebaut sind, müssten hier im Forum rumschwirren.
Die IC's die das schaffen gibt's natürlich auch vom Hersteller direkt (National, Maxim und wie sie alle heißen).

Was dein Masse-Problem angeht: Das hab ich nicht so ganz verstanden. Wie schaffst du es, eine Spannungsquelle kurz zu schließen während des Funkens?
Nachdem alle mir bekannten Zündkerzen einpolig sind und der Motor immer auf Masse liegt, hast du aus meiner Sicht eben keine andere Wahl.
Was du machen kannst, ist, die Schaltung welche den Zeitpunkt zum Zünden bestimmt und das Zündsignal gibt, galvanisch von Motor und HV-Teil zu trennen. Das müsste mit einem Optokoppler ganz gut funktionieren.
Wenn du die Stromzufuhr zum Kondensator während der Zündung unterbrechen willst (was eigentlich ziemlich unnötig ist, wenn der Funken <1ms brennt) dann kannst du einen Schaltregler mit "Enable" Eingang aussuchen. Damit kannst du den Schaltregler vorübergehend abschalten.

Gruß
Basti

[steg14]

ich habe mal eine gebaut (Bausatz von ELV) und konnte leider keine Leistungssteigerung feststellen. Ich vermute dahinter eher einen Werbegag.

Interessanter ist da schon den Zündzeitpunkt elektronisch per µC zu berechnen und je nach Drehzahl und Last zu optimieren. Ich hatte so ein Projekt mal begonnen aber leider nicht fertiggestellt.

[mwoidt]

Das Projekt ist auch mehr aus Interesse heraus entstanden und nicht primär wegen einer Leistungssteigerung
Und zu dem Projekt DC-CDI muss ich sagen, dass die im eigentlichen Sinne keinen Step up konverter benutzen. Die nehmen nur den Schaltausgang des Chips um damit einen Trafo zu schalten. D.h. er wird als Wechselrichter eingesetzt. Die Lösung ist für mich vollkommen indiskutabel, da ein Trafo zu schwer wäre und ich aufs gewicht achten muss.
Das mit dem kurzschließen kommt daher, dass du quasi deine 400V Spannung hast, sie an einen Kondensator hängst und das andere Ende des Kondensators an die Zündspule. Dadurch wird der Kondensator geladen dabei fließt der Ladestrom durch die Zündspule, wodurch meines erachtens die Primärspule gleichzeitig den Ladewiederstand des Kondensators darstellen soll (Ist vielleicht eine etwas eigenwillige Konstruktion, ich würde es nicht so bauen). Zum zündzeitpunkt, wird das +-Pol Ende des Kondensators auf Masse gelegt durch einen Thyristor. Dadurch fließt ein erheblicher Strom durch die Spule. Problem ist, dass ich mit dem Thyristor gleichzeitig natürlich auch die Spannungsversorgung mit masse verbinde! Auf dem Schaltplan sieht man auch, dass der Thyristor diden Gleichrichter kurzschließt, wenn er leitend geschaltet wird. Das Problem scheint da gelöst worden zu sein, in dem man immer nur eine halbwelle der Lichtmaschine durchlässt, die Syncron zum motor läuft oder so ähnlich

[mwoidt]

Naja lesen müsste man vorher vielleicht schon... Frage hat sich erledigt. In der DC variante wird die Hochspannungsversorgung solange unterbrochen wie der Zündfunke brennt. Problem das allerdings bleibt ist noch die Spannungsversorgung. Die mit dem Audioübertragertrafo wie da halte ich für sagen wir mal etwas unelegant, zumal ich da nicht die Leistung durchschieben kann, die ich benötige. 5000/min reicht mir mit sicherheit nicht. Würde die Zahl gerne zumindest verdoppeln. Daher wohl eher einen richtigen Step up wandler.
Außerdem halte ich das für ungeschickt, den Wandler jedesmal auszuschalten, da er sicherlich eine nicht unerhebliche Einschwingphase haben wird. Kann ich hinter einem Step up Regler eigentlich die Spannungsversorgung mit nem Transistor unterbrechen,d.h. im Leerlauf betreiben? Da gabs doch irgendwelche Probleme wenn ich mich richtig erinnere