Hallo! Ich bin leidenschaftlicher Modellbauer und baue meine eigenen kleinen Benzinmotoren in meiner Werkstatt. Das komplizierteste daran ist eine möglichst kleine und kompakte Hochspannungszündung. Über eine andere Modellbauerseite bin ich auf eine Schaltung von einem elektronischen Gasanzünder gestoßen, der schon erfolgreich umgebaut wurde um damit Modellmotoren zu betreiben. Ich hänge die Schaltung an. Im Bild ist die obere Schaltung das Original. Der Oszillator läd den Kondensator (470 nF, 100 V) auf. Sobald die 100 V erreicht sind wird die Diode im Trigger Schaltkreis durchlässig und Veranlasst die Entladung der Kondensators über den Thyristor MCR100-6. Durch die Entladung des Kondensators wird über die 2. Spule eine Hochspannung von einigen kV erzeugt. Es ist also prinzipiell eine kleine Kondensatorentladungszündung (CDI) Das ganze wiederholt sich dann in schneller Folge und man bekommt viele Funken. Am Motor benötigt man aber einen kontrollierten Zündfunken mit möglichst hoher Energie. Die beiden nächsten Schaltungen zeigen die bereits bekannten Modifikationen. In allen Fällen wird der Kondensator auf 1 µF, 250 V getauscht um eine höhere Funkenenergie zu erhalten. Zusätzlich wird ein 1 MOhm Leckwiderstand eingebaut damit das ganze nicht überladen wird und die Spannung am Kondensator auf etwa 200 V begrenzt wird. Jetzt geht es nur noch um die Entladung des Kondensators und das ist mein Problem: Ich habe bei meinen Motoren nur einen Schalter der auf Masse schaltet, Umbauen kann ich hier nichts da ich einfach keinen Platz habe. Daher fällt die erste modifizierte Schaltung schonmal flach, hier wird einfach die Diode gegen einen Schalter getauscht. Aber wie gesagt + geschaltet und das geht bei meinem Motorkontakt nicht. Die zweite modifizierte Schaltung entspricht prinzipiell meinen Vorstellungen, hier wird alles entfernt und es wird einfach mit einem Schalter kurzgeschlossen. Das habe ich so probiert, leider habe ich dann am Schalter (Unterbrecherkontakt am Motor) massiven Funkenflug und abbrand? Ist doch ganz schön Saft drauf wenn der Kondensator geladen ist.... So in der letzten Schaltung sieht man meine Idee: Könnte man das ganze nicht über einen PNP Transistor steuern? Hier hätte ich doch dann einen sehr kleinen Strom am Unterbrecherkontakt ohne Funkenflug? Wenn möglich, welchen Transistor und welchen Widerstand in der Basisleitung kann man wählen? Vielen Dank für eure Hilfe! Lieber Gruß, Alex
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Bei einem Verbrennungsmotor müssen die Zündfunken synchron zur Drehzahl des Motors zu ganz bestimmten Zeitpunkten erzeugt werden. Die Zeitpunkte hängen von der Drehzahl des Motors ab. Je höher die Drehzahl, desto früher muss auch gezündet werden. Am Motor ist dazu in der Regel ein Hall-Seonsor oder Schaltkontakt angebracht. Dessen Signal wird zeitlich verzögert an die Zündspule abgegeben. Eine mehr oder weniger intelligente Elektronik erfasst die Drehzahl und verändert dementsprechend die Verzögerungszeit. Wozu in dieser Schaltung ein Oszillator sitzt, ist mir daher sehr rätselhaft. Google doch mal nach "Transistorzündung" oder "CDI". Ich bin sicher, daß die Zündanlage eines Mopeds auch im Kleinformat funktioniert - nach exakt dem gleichen Funktionsprinzip.
Ach, jetzt hab' ichs. Der Oszillator soll die Batteriespannung erhöhen. Warum hat man nicht gleich eine Zündspule mit geeignetem Wicklungsverhältnis verwendet, die direkt mit der Batteriespannung betrieben wird (wie beim Auto)? Beim Transistor hast Du das Problem, dass er den Stromfluss nicht "hält", bis der Kondensator entladen ist. Wenn der Schaltkontakt zu früh geöffnet wird, erzeugt die Spule im Abschaltmoment einen Impuls mit sehr hoher Spannung. Du brauchst also einen Transistor, der einige hundert Volt (vielleicht gar einige tausend Volt) verträgt.
Du könntest aus 2 PNP Transistoren einen Thyristor basteln, der anders herum gepolt angesteuert wird. Siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Thyristor
Hallo! Bei meinen Motoren reden wir von Drehzahlen von wenigen 100 bis etwa 1000 Umdrehnugen pro Minute. Bei diesen Drehzahlen ist keine Zündzeitpunktsverstellung nötig, daher ein einfacher Schleifkontakt auf der Kurbelwelle bzw. Nockenwelle. Selbstverständlich kann man auch eine Motorrad- oder Autozündung verwenden. Das mache ich ja im Moment bei den Motoren auch so. Aber man braucht eine KFZ Zündspule (groß!) und eine starke 12 oder 6 V Stromversorgung (noch größer!) Daher ist die ganze Zündung dann größer als der eigentliche Motor und das sieht verständlicherweise doof aus... Die gezeigte Schaltung stammt wie bereits erwähnt aus einem elektronischen Gasanzünder, das PCB ist etwa 3x2 cm groß und arbeitet mit einer einzigen 1,5 V Batterie (AA oder auch AAA), ist daher extrem klein und lässt sich gut verstecken. Der Oszillator erzeugt aus den 1,5 V der Stromversorgung eine 100 V (200 V nach modifikation) spannung um den Kondensator zu laden. Wird dieser Entladen erzeugt eine 2. Spule die eigentliche Zündhochspannung. Mir geht es letztendlich nur darum, wie man den geladenen Kondensator der Schaltung einfach ohne Funkenflug entladen kann. Mehr brauche ich nicht ;) Lieber Gruß, Alex
Na dann versuch das mal mit einem Thyristor aus 2 PNP Transistoren. Funken entstehen ja nur bei hoher Spannung oder hohen Strömen, doch an der kritischen Stelle hast Du nicht mehr als 100 Volt und wegen dem Thyristor auch nur einen geringen Strom. Der Reed Kontakt muss allerdfings schon für 100 Volt geeignet sein - manche vertragen nur 30.
Wenn's sowieso mechanisch an der Welle sitzt schonmal über einen passenden Piezozünder nachgedacht ?
Hmm wie soll man denn aus 2 PNP Transistoren einen Thyristor bauen? das ist doch immer PNP + NPN? Habe auch schonmal über Piezozünder nachgedacht und auch ausprobiert. Leider ist mir noch kein Piezozünder über den Weg gelaufen, der länger als etwa eine Motorlaufstunde (~100.000 Zündungen) überlebt hat. Ist also auch irgendwie keine Lösung :(
Kann dieser Gasanzünder überhaupt schnell genug aufeinanderfolgend zünden? Er wird sicher einige Zeit brauchen, um den 470nF Kondensator aufzuladen.
>> Hmm wie soll man denn aus 2 PNP Transistoren einen Thyristor bauen? das
ist doch immer PNP + NPN?
Uups, ja Du hast Recht. Also ein NPN/PNP Pärchen nehmen und die andere
Basis zur Ansteuerung verwenden.
Ja der Gansanzünder macht problemlos ca. 30 Hz, also leicht ausreichend! und ein einzelner PNP transistor meinst du entläd den Kondensator nicht schnell genug? Die haben doch auch extrem schnelle Schaltzeiten?
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Dann dreh deinen Impuls doch mit einem PNP Transistor einfach rum. Schon liegt dein Kontakt auf GND.
Das ist doch mal interessant :) wofür ist denn in dem Fall der Widerstand R4?
Ersetze den Kontakt der Originalschaltung durch einen pnp-Transistor aehnlich wie in deiner Schaltung und behalt den Thyristor bei. Alles andere ist Mist. Glaub mir, ich hab Erfahrung mit aehnlichen Schaltungen. J.
Die Schaltung vom Helmut Lenzen ist ok. Es genuegt jedoch jeder beliebige pnp. Die Basis kann auch 10x hochohmiger sein. Ist alles voellig unkritisch. Nur der 1M-Widerstand gefaellt mir nicht, weil die maximale Ladespannung dadurch nicht wirklich definiert wird. Eine Zenerkette waer mir lieber. J.
Hm, das mit dem 1 MOhm Widerstand scheint aber zu funktionieren und ist einfach ;) Also was ich jetzt machen werde: Diode entfernen, PNP Transistor rein. Zwischen Transistor Collector und Thyristor Gate ein ~ 500 Ohm Widerstand, damit der Thyristor innerhalb seiner Spezifikation bleibt. Basisleitung des Transistors zum Schalter mit 1 KOhm Widerstand. Sperrwiderstand (R4) 10 KOhm rest bleibt wie es ist. Einwände? :D
Alex schrieb: > Also was ich jetzt machen werde: > Diode entfernen, PNP Transistor rein. Zwischen Transistor Collector und > Thyristor Gate ein ~ 500 Ohm Widerstand, damit der Thyristor innerhalb > seiner Spezifikation bleibt. Basisleitung des Transistors zum Schalter > mit 1 KOhm Widerstand. Sperrwiderstand (R4) 10 KOhm > > rest bleibt wie es ist. > > Einwände? :D jo.. schaltung.png rätselhaft wie die (obere) originale schaltung, wie gezeichnet, funzen soll ? funzt die kleinsignaldiode als avalangediode.. wohl kaum. ..und selbst wenn, aufs gate 100V (bzw. 200)zu ballern gibt nur einen einzigen funken, dann ist der th hin. am gate dürfen max 5v ankommen. wer, wie, was.. triggert den thyristor..? wie gezeichnet nur die durchschlagende diode.. einmal.. grübel noch ne kurze frage zum verständnis? gängige motorenzündungen (spulenzündug) haben nen unterbrecher (öffner), die hier gezeigten schaltungen verstehen den kontakt aber als schließer. was macht dein kontakt..? dein mod zu ändern wäre: den emitter an die 1,5v. ; wie thy.png Rgate = 150 ohm ; für irgendwas 10 mA zündstrom ; R1 thy.png über Rgate nen 100 nF kondensator zum knackigen anzünden. ; so hält der thyristor länger.. R4 evl bissl kleiner..
Hallo! Es steuert original tatsächlich nur die Diode den Gate, sonst nichts. Das funktioniert zuverlässig und problemlos. Ich nehme an, dass der Widerstand der Diode bei 100 V nicht sofort auf 0 abfällt und dadurch die Gatespannung/Strom entsprechend niedrig bleibt. sonst würde es ja nicht funktionieren... Ob man nun einen Unterbrecher hat oder einen Schalter ist letztendlich das gleiche, die Kontakte sehen auch gleich aus. Bei der klassischen Motorenzündung entsteht der Funken nur beim Öffnen des Kontakts. In meinem Fall halt beim Schließen. Das ist weiter kein Thema, muss halt den Winkelunterschied beachten, dass der Zündzeitpunkt wieder einigermaßen stimmt. Das sind bei den kleinen Kontakten aber nur etwa 10°. Das wird bei meinen Motoren aber nicht gemessen, sondern geht nur nach Gefühl und wird einfach so verstellt bis er schön läuft ;) Grob kann man immer exakt den oberen Totpunkt anpeilen, die langsamlaufenden Motoren laufen so immer :) Lieber Gruß, Alex
@Axel Und die Schaltung mal ausprobiert? Gibt es auch Fotos von deinen Motoren?
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Ich habe gestern noch alles zusammengelötet und es scheint einwandfrei zu funktionieren. An einem Motor habe ich es noch nicht ausprobiert, vielleicht komme ich heute dazu. Klar gibt es Fotos, ich hänge ein paar an. Die ersten 3 sind alle fertig und laufen problemlos. Motor 4 macht noch etwas Ärger, ist ein sehr spezielles Design und läuft momentan nur ohne Auspuff, ich habe da noch Spülungsprobleme. Mit Motor 5 habe ich gerade erst angefangen und es ist bis jetzt nur die Kurbelwelle fertig. Es wird auch der mit Abstand größte Motor. Der Kleinste ist Motor 3 mit einem Gewicht von ca. 700 g und einem Schwungraddurchmesser von 10 cm. Lieber Gruß, Alex
Superschön. Großes Kompliment! Wo hast du denn die schöne Schwungscheibe von Motor 2 her? Ist die Kurbelwelle von Nr 5 komplett selbst gemacht? Wie machst du hier die Pläuellagerung? Was nimmst du als Vergaser? Was für ein Treibstoff? Fragen über Fragen :-)
Schoene Motoerchen. Schoen gemacht. Hast du mal die Leistung von so einem Motor gemessen?
Motor 2 und Motor 3 waren Gusssätze, also ich habe die unbearbeiteten Gussteile gekauft und diese fertig bearbeitet. Die Schwungscheibe war also als Rohguss enthalten. Die Kurbelwellen von Motor 1, 4 und Motor 5 sind komplett selbst gemacht. Bei Motor 1 war das sehr einfach, da sie nur einseitig gekröpft ist. Bei Motor 4 und 5 war das wegen der mittigen Kröpfung sehr schwierig. Man könnte es aus dem Vollen herausarbeiten, ist aber ne große Materialverschwendung, daher sind meine Wellen gebaut. Man dreht die Kurbelwangen grob vor und schweißt diese Punktweise fest zusammen. Da nun alles zusammen ist kann man die beiden Löcher für Welle und Hubzapfen in einer Aufspannung exakt achsparallel durchbohren. Das Loch macht man 0,01 mm Untermaß damit die Welle gut klemmt. Nun kann man wieder alles auseinanderflexen oder fräsen und montiert die Welle und Hubzapfen. Die Welle lässt man noch an einem Stück und steckt sie durch beide Kurbelwangen. Dadurch wird automatisch alles achsparallel. Hubzapfen und Welle werden nun noch mit den Wangen Verstiftet um ein Verdrehen auszuschließen. Jetzt kann man die Wangen auf Endmaß drehen und den Gewichtsausgleich reinfräsen. Ganz zum schluss sägt man noch das Stückchen Welle zwischen den Wangen raus - Fertig :) Pleuellagerung einfach in Bronzebuchsen. Muss nicht so aufwändig sein. Vergaser hatte ich früher einfache Venturivergaser. In dem kleinen Maßstab sind die aber schwer einzustellen und die Motoren neigen oft zum Absaufen und werden stark rußig. Daher hab ich jetzt alle Motoren auf Oberflächenvergaser umgebaut und alle erdenklichen Probleme sind gelößt. Als Krafstoff hatte ich früher immer normales Tankstellenbenzin. Anfangs habe ich das auch mit den Oberflächenvergasern verwendet. Da Tankstellenbenzin aber einen sehr breiten Siedebereich hat ändert sich das Gemisch ständig da man erst die leichtflüchtigen Substanzen rauszieht und irgendwann bleibt der Motor stehen obwohl noch etwas Benzin da ist. Dann verdampft es einfach nicht mehr gut genug. Mittlerweile verwende ich Waschbenzin vom Obi, das hat einen sehr engen Siedebereich, ist fast geruchslos, verbrennt sauber und es bleiben auch im Oberflächenvergaser keine Rückstände. Der Motor läuft bis der letzte Tropfen sprit raus ist ;)
Hallo Alex, finde ich sehr interessant und absolut faszinierend, deine Werke! Hast du auch dampfbetriebene Motoren? Gibt es eine Webseite, wo man deine Arbeit anschauen kann? Gruß Michael
Hallo! Ja ich habe bisher eine Dampfmaschine gebaut. Konzentriere mich aber eher auf Motoren mit innerer Verbrennung ;) eine Homepage gibt es: http://www.pampa-traktor.de/motoren.html Lieber Gruß, Alex
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