Sekundärspannung des Spulenkabels des Verteilers (sequenziell)

Der Zweck dieses Tests ist die Analyse der Sekundärzündung, des Gemisches und des Verbrennungsprozesses über die Sekundärspannung, die am Spulenkabel des Verteilers abgegriffen wird.

Durchführung des Tests

1. Schalten Sie die Zündung ab.
2. Verbinden Sie ein Abgriffskabel der Sekundärzündung mit PicoScope Kanal A.
3. Klemmen Sie den Abgriff der Sekundärzündung an das HS-Spulenkabel des Verteilers und verbinden Sie das Erdungskabel mit der Erde.
4. Minimieren Sie die Hilfeseite. Sie werden sehen, dass PicoScope eine Beispielwellenform darstellt und auf die Aufzeichnung Ihrer Wellenform voreingestellt ist.
5. Starten Sie das Oszilloskop.
6. Lassen Sie den Motor an.
7. Wenn Ihre Wellenform auf dem Bildschirm angezeigt wird, stoppen Sie das Oszilloskop.
8. Schalten Sie die Zündung aus.
9. Verwenden Sie die Werkzeuge Wellenform-Zwischenspeicher, Zoom und Messungen für die Auswertung Ihrer Wellenform.

Beispiele für Wellenformen

Anmerkungen zur Wellenform

Diese bekanntermaßen gute Wellenform hat die folgenden Kennwerte:

Die Spannung im Sekundärkreis liegt bei ungefähr 0 kV, bevor sie auf -3 kV abfällt, wenn der Primärkreis der Zündung eingeschaltet wird.

Die Sekundärspannung oszilliert über mehrere Takte, während sie sich schrittweise in Richtung 0 kV stabilisiert.

Eine hohe, aber kurze Spannungsspitze, die ungefähr 20 kV erreicht, wird induziert, wenn der Primärkreis abgeschaltet wird.

Die Sekundärspannung fällt auf ungefähr 4 kV und wird für ungefähr 1 ms über die Dauer des Zündfunkens gehalten.

Die Sekundärspannung erhöht sich am Ende des Zündungsprozesses abrupt um 1 – 2 kV.

Die Sekundärspannung fällt wieder auf 0 kV ab und zeigt damit das Erlöschen des Zündfunkens an.

Es folgen 3 bis 5 Takte, in denen die Schwingung abnimmt, bevor die Sekundärspannung sich schrittweise wieder bei 0 kV stabilisiert.

Waveform Library

Gehen Sie zur Dropdown-Menüleiste in der linken unteren Ecke des Fensters Waveform Library und wählen Sie Sekundärspannung Zündspule.

Weitere Hinweise

Allgemeine Prinzipien

Alle (induktiven) Fremdzündungssysteme verwenden eine oder mehrere Zündspulen. Die Spulen fungieren sowohl als Speicher zur Speicherung von Energie als auch als Aufwärtstransformator, um die hohen Spannungen zu erzeugen, die nötig sind, um einen elektrischen Funken in einer Brennkammer zu erzeugen.

Eine Zündspule besteht aus einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, die eng umeinandergewickelt sind. Die Sekundärwicklung hat ein hohes Windungsverhältnis zur Primärwicklung. In dieser Anordnung entsteht eine hohe gegenseitige Induktivität. Das bedeutet, dass Änderungen im Magnetfeld in der Primärwicklung Änderungen an der Spannung der Sekundärwicklung verursachen.

Die Primärwicklung ist mit dem Primärkreis verbunden. Wenn Strom im Primärkreis fließt, baut sich innerhalb des Magnetfelds der Wicklung Energie auf. Wenn der Strom plötzlich weggenommen wird, fällt das Magnetfeld schnell zusammen und induziert eine hohe Spannung in der Sekundärwicklung. Die hohe Spannung wird über einen Sekundärkreis an eine Zündkerze weitergeleitet.

Der Zeitraum, in dem Strom im Primärkreis fließt, wird als Verweilzeit bezeichnet (oder als Schließwinkel, wenn man sich auf den Winkel der Kurbelwellendrehung bezieht). Die Verweilzeit bestimmt die Ladezeit der Spule und steuert daher teilweise, wieviel Energie gespeichert wird.

Die Stromstärke und die Verweilzeit sind Leistungskennzahlen (KPIs) für die Steuerung des Primärkreises. Um die Spezifikationen für Ihr Fahrzeug zu erfahren, sehen Sie bitte in den technischen Informationen des Herstellers nach.

Verteilerzündung

Verteilerbasierte Zündsysteme verwenden eine Einzelfunkenspule.

Die Schaltung des Primärkreises kann mit einem der zwei folgenden Mechanismen gesteuert werden:

• mechanisch über einen Unterbrecher, der von einem rotierenden Nocken im Verteiler angetrieben wird
• mit einer Transistorschaltung, die über ein Referenzsignal für die Steuerung ausgelöst wird

Die meisten mechanisch ausgelösten Primärkreise erfordern einen Ballastwiderstand, um den Stromfluss zu regeln, während ein Transistorsystem in der Lage ist, die Stromstärke freier zu variieren.

Eine Komponente, die sich im Verteiler dreht, der Rotor, leitet die Sekundärspannungen zu jeder der Zündkerzen des Motors in ihrer Zündreihenfolge, indem sie periphere Elektroden passiert, die mit den Leitungen der Zündkerzen verbunden sind.

Erzeugung des Zündfunkens

Eine Zündkerze bietet einen isolierten Pfad, über den elektrische Energie die Brennkammer erreicht. Sie besteht aus zwei Elektroden (einer zentralen Elektrode und einer Masseelektrode), die durch einen Isolator getrennt sind. Ein kleiner Luftspalt, der Elektrodenabstand, besteht zwischen den Elektroden.

Jeder Spannungsunterschied zwischen den Elektroden erzeugt ein elektrisches Feld über den Elektrodenabstand hinweg. Wenn die Spannung ausreichend hoch ist, ionisiert das elektrische Feld das Luft-/Kraftstoffgemisch und verwandelt es von einem Isolator in einen Leiter. Ein Strom wird von der verbleibenden Energie in der Zündung durch das Gemisch geleitet, erzeugt den Zündfunken und hält ihn aufrecht.

Diagnose des Zündfunkens

Der Potenzialunterschied (Spannung), bei dem die Ionisierung des Gemisches geschieht, wird als Zündspannung bezeichnet. Die folgenden Faktoren erhöhen die Zündspannung:

• Höhere Dichte des Luft-/Kraftstoffgemischs aufgrund eines höheren Verdichtungsdrucks oder einer niedrigeren Gemischtemperatur (je höher die Dichte, desto geringer ist die elektrische Permeabilität).
• Ein verzögertes Ende der Verweilzeit, da dies den Prozess während des Verdichtungstakts später auslöst, wenn die Dichte des Gemischs höher ist.
• Magere Gemische, die zu viel Luft oder nicht genügend Kraftstoff enthalten (Kraftstoff ist leitfähiger als Luft).
• Ein zu großer Elektrodenabstand oder abgenutzte Elektroden, die zu einer geringeren Feldstärke führen.

Der Potenzialunterschied, während dem der Zündfunken aufrechterhalten wird, wird als Sparkline-Spannung bezeichnet.

Die elektrische Energie innerhalb des Sekundärsystems ist endlich, so dass der Zündfunken für einen begrenzten Zeitraum aufrechterhalten wird, der als Zünddauer bezeichnet wird.

Es besteht eine umgekehrt proportionale Beziehung zwischen der Sparkline-Spannung und der Zünddauer. Wenn die Sparkline-Spannung zu hoch ist, ist die Zünddauer zu kurz und umgekehrt.

Während eines Zündereignisses kann die Sparkline-Spannung:

• Ansteigen, was auf ein mageres Gemisch hindeutet.
• Abfallen, was auf ein Problem mit der Zündkerze oder dem Sekundärkreis hindeutet.
• Ansteigen und Abfallen, was auf einen wechselnden Gemischdruck hindeutet, der durch Verwirbelung innerhalb der Brennkammer entsteht.

Eine Fehlzündung kann auftreten, wenn in der Zündung zu wenig Energie aufgebaut wird – zum Beispiel, wenn die Spule defekt ist oder es Kurzschlüsse oder einen hohen Widerstand im Primär- oder Sekundärkreis gibt.

Wenn die Ionisierung des Gemisches nicht länger aufrechterhalten werden kann, kollabieren Strom und Sparkline-Spannung und die verbleibende Energie oszilliert und wird durch die Spule abgeleitet. Dies wird als Spulenschwingungen bezeichnet.

Die Zündspannung, Sparkline-Spannung, Zünddauer und Spulenschwingungen sind Leistungskennzahlen (KPIs) der Zündung. Um die Spezifikationen für Ihr Fahrzeug zu erfahren, sehen Sie bitte in den technischen Informationen des Herstellers nach.

GT046-DE