Neuer Kondensator: Chiptuning ?

[strichzwojan]

Hallo,
letztens hatte ich, durch einen Hinweis angeregt, mir meinen eigenen Kondensator zusammengelötet. Das war so ein 67cent-Kondensator vom Elektronikversender. Heute nachmittag, es wurde schon wieder kühler, habe ich noch eine längere Fahrt im Inntal gemacht.
Verglichen mit vor einem Monat lief die 25/2 heute wie gedopt. Mehrere Male nahm ich auf der mir sehr vertrauten Strecke das Gas zurück, weil die Maschine viel schneller in hohe Drehzahlbereiche kam und noch weiter drehen wollte. Die Tachonadel ging auf 120 zu, was etwa echte 109 Sachen wären - sitzend!
Ich erinnere mich an einen Beitrag im "Kupferwurm", wo mal thematisiert wurde, dass ein neuer U-Kontakt und neuer Kondensator schon mal für zusätzliche km/h sorgen können. Nun, mein U-Kontakt ist über 15.000 km alt, aber der Kondensator...
Hat hier jemand vielleicht ähnliche Erfahrungen gemacht?

[strichzwojan]

[Einzylindär]

Hallo Jan,

logisch wäre es, wenn der alte Kondensator nicht mehr ganz fit war.... weil ein neuer Kondensator hat noch die volle Nennkapazität und löscht den Funken am Unterbrecher "schneller". Dadurch wird die Schaltflanke steiler und das schneller zusammenfallende Magnetfeld bewirkt einen stärkeren Funken. Dadurch kommt die Verbrennung schneller in Gang....

Gruß
Stefan, der Einzylindär

[Fastnachter]

Eine andere logische Erklärung wäre die kühle Luft. Kann aber natürlich trotzdem sein. Ich fürchte Du wirst das Jahr über leider viele Vergleichsfahrten machen müssen um die Datenlage zu verbessern!

[strichzwojan]

Erst zu Hause fiel mir ein ( () dass ich ganz einfach vier Kilometer hätte zurückfahren können, den Limadeckel abmachen und den alten, noch verbauten Kondensator werkzeuglos (!) probeweise wieder anstecken können. Dafür hatte ich mir ja die Flachsteckkupplung an der U-Kontakt-Schraube hingebaut. Dann hätte ich den direkten Vergleich unter identischen Bedingungen (Temperatur, Luftdruck, Wind) gehabt...
Der Limadeckel ist mit Messing-Rändelschrauben ebenfalls ratzfatz ab.
Aber 109 Sachen sind doch sitzend eine echte Hausnummer, oder? Ich habe einen alten Nüralkolben mit 70mm B.

Jan

[Borgward]

morgen ist auch noch ein Tag...

[cledrera]

Jan,
  -Leistung.

[Eppo]

Naja, wenn man den Unterbrecherkondensator in seiner Funktion als Löschglied zum Unterbrecher vernachlässigt, gibt es noch eine weitere Betrachtungsmöglichkeit:
Der Kondensator und die Spule inkl. Leitungswiderstand bilden einen Tiefpass 2. Ordnung,
um dies zu berechnen benötigt man das Wissen über komplexe Zahlen.
Das möchte ich hier jedem, der kein Wissen über "i=Wurzel(-1)"hat, ersparen.

Daher versuche ich es mit den Grundlagen. 
Vorab:
- eine Spule wird mit steigender Frequenz hochohmiger
- ein Kondensator wird mit steigender Frequenz niederohmig

Der Unterbrecherkontakt macht aus dem Gleichstrom eine pulsierenden Strom,
damit kommt es an der Spule zu permanenten Ummagnetisierungen und damit zur Induktion für den Zündfunken.
Bei niedrigen Drehzahlen (Frequenzen) bleibt die Eingangsspannung (U_e) annähernd der Ausgangsspannung (U_a), in dem Moment wenn der Unterbrecher geöffnet ist.
Damit fällt über den Unterbrecher die volle Spannung.

Steigt jetzt die Motordrehzahl (Frequenz), dann wird die Zündspule hochohmiger, dies kann mit einem Amperemeter gemessen werden (bei stehendem Motor mit Zündung an und Unterbrecher geschlossen ca. 2A und bei höheren Drehzahlen kleiner werdend <1A).
Mit steigender Frequenz wird der Kondensator durchlässiger und damit ist im Moment des geöffneten Unterbrechers U_e ungleich U_a, im Extremfall wird die Spannung vor dem Unterbrecher auf Masseniveau gezogen und damit der Unterbrecher wirkungslos. Es erfolgt keine Induktion in der Spule und damit auch kein Zündfunken.

In der Gleichung für die Grenzfrequenz (f_c=1/(2Pi*R*C) zeigt sich, dass der Nennwert des Kondensators unter dem Bruchstrich steht, damit ist es eher nachteilig eine höhere Kapazität zu verwenden, da dadurch die Grenzfrequenz sogar kleiner wird.
Allerdings lässt sich über den Leitungswiderstand R bereits viel bewirken.
Also saubere Kontaktflächen  (Übergangswiderstand der Klemmen) und großen Leitungsquerschnitt wählen.

Wer bis ins Detail gehen will und alles nachrechnet wird mit Sicherheit feststellen, dass die 220nF am Kondensator aus dem Kompromiss von Funkenlöschung am Unterbrecher und Tiefpassverhalten gewählt wurde.
(kleinere Kapazität -> stärkerer Funken am Unterbrecher oder größere Kapazität -> niedrige Grenzfrequenz)
Damit erklärt sich auch, warum ab bestimmten Drehzahlen der Einsatz von kontaktlosen Zündungen unumgänglich ist.
Bzw. auch warum die R27 (mit Nennleistung bei 7400U/min) den Unterbrecher auf der NW platziert hat, um damit die Frequenz am Unterbrecher zur Motordrehzahl zu halbieren.

[cledrera]

Das haben wir gewußt!   

[Fastnachter]

Wir nicht, danke Eppo. Habs verstanden!

[Oerlov]

Habe den Kondensator bisher nur als Funkenfresser betrachtet... Danke für die gut nachvollziehbare Erklärung zum Tiefpassverhalten.
Gruß Carsten

Gesendet von meinem ELS-NX9 mit Tapatalk

[Heiko]

Schön beschrieben. Danke Eppo.

[R25-2-3-7Hartmut]

Bei 7400 U/ min ist noch lange nicht die Grenzfreqienz einer Zündspule erreicht, die liegt ungefähr bei 18000 U/min. Sonst würde ja kein 4 Zylindermotor funktionieren, die hatten normal auch nur einen Kontakt, der bei einer Nockenwellenumdrehung aber 4 mal schaltet.Und die elektronischen kommen auch nicht an der Physik vorbei. Da gilt auch die gleiche Grenzfreqenz.

[Hodima]

Eppo, das war eine schöne Ausführung.
Ich hatte mich immer gefragt, warum die R27 den Unterbrecher auf der NW hat.
 

[cledrera]

Hartmut,
100 Punkte. 
Es geht weniger um den Tiefpass 2. Ordnung, sondern mehr um das Erreichen einer optimalen Resonanzfrequenz. Was Eppo beschrieben hat, ist als "Thomsonsche Schwingungsgleichung" bekannt.
Das System von Spule und Kondensator ist ein Schwing- bzw. Resonanzkreis.
Immer dann, wenn Primärspule und Kondensator dieselbe Resonanzfrequenz wie die Sekundärspule haben, wird die Energieübertragung vom Primär- auf den Sekundärkreis verbessert.
Will man zugleich die Funkenlöschfunktion behalten, was besser ist für den sonst schnell abrauchenden Unterbrecherkontakt, muss man rechnen.
Also, soweit ich das verstanden habe:

1. "Bestimmte Drehzahlen" sind diejenigen, bei denen ein Unterbrecherkontakt mechanisch das Flattern bekommt, weshalb 2.  - zumindest auch - bei der R27 der Unterbrecherkontakt auf der Nockenwelle sitzt.

Ob und wie sich das bei welcher Drehzahl auf den Schwingkreis auswirkt, kann wer anders berechnen.
Es sollte sich, da dürfte Eppo recht haben, auch elektrisch positiv auswirken.
Wie sich aber was konkret auswirkt, weiß man nicht genau.


Clemens


PS: Eppo, klasse Beitrag.

[strichzwojan]

Auch wenn man Elektrolaie ist, sind solche Ausführungen einfach großartig. Manche Erkenntnisse, wie etwa, dass ein Zündspule mit steigender Drehzahl immer weniger elektrische Leistung schluckt, aber auch die richtige Positionierung der U-Kontakt-Feder über der kleinen oberen Pertinaxplatte, sind wirklkich hilfreich.
Je tiefer man sich in bestimmte Sachverhalte hineinbegibt, desto tiefer wird der Respekt vor den Leuten, die immer schon versuchten, etwas zu verbessern.
Eppo, du sprichst davon, die Verkabelung am Kondensator nicht zu dünn zu machen. Mir sind die beiden Anschlusspins am WIMA-Kondensator allerdings sehr mager vorgekommen, weshalb ich sie ja auch nach dem Anlöten der Kabel noch vergossen habe.
Ich berichte gerne über diese Eigenkonstruktion wenn gewünscht, da bei mir ja relativ viel Kilometer zusammenkommen.
Aber es muss doch im Forum Leute geben, die mit diesen MKP-Kondensatoren schon länger unterwegs sind.

Ich würde mich über Meldungen freuen!   

Jan

[Eppo]

Kurz zusammen gefasst für Elektrolaien,
ist es in erster Linie wichtig und gerade bei den 6V Bordspannung in jeglicher Hinsicht, für geringe Leitungswiderstände zu sorgen. Allein schon damit die vollen 6V weitestgehend auch an der Zündspule ankommen.

Egal ob Lampe oder Zündung:
generell gute elektrische Verbindungen und blanke Kontaktstelle an Klemmen und Verbindungen.
So eine Messingklemme mit Grünspann bedeckt ist bereits ein guter Widerstand.
Ich ziehe z.B. zu meiner Zündung immer 1,5mm² Kabel, tlw. werden da original nur 0,75mm² verbaut (war keine BMW) und lege auch eine zusätzliche Masse von LiMa/Motorgehäuse direkt zurück zur Batterie.
Denn ich traue den Schraubverbindungen zwischen Rahmen und Motor nicht wirklich als gute elektrische Leiter.

Wer Übergangswiderständen auf die Schliche kommen möchte, der misst bei eingeschaltener Zündung und geschlossenem Unterbrecher die Spannungen an den Klemmstellen gegen Masse (Batterieklemme).
Beginnend am Unterbrecher und dann langsam zurück arbeitend über Klemme 15 in der LiMa über Zündschloss usw. Dabei empfiehlt sich als Batterie-Ersatz eine Konstantspannungsquelle einzusetzen (z.B. Ladegerät oder Netzteil).

Eppo, du sprichst davon, die Verkabelung am Kondensator nicht zu dünn zu machen. Mir sind die beiden Anschlusspins am WIMA-Kondensator allerdings sehr mager vorgekommen, weshalb ich sie ja auch nach dem Anlöten der Kabel noch vergossen habe.

Die Anschlusspins an den WIMA-Kondensatoren die du meinst, sind für Printmontage auf Leiterplatten ausgelegt.
Rein elektrisch betrachtet reichen die Anschlussquerschnitte dieser Drähte, da der Kondensator wie oben beschrieben weit unter 1A im Mittelwert zu fließen hat und eher die Spannungsspitzen (Unterbrecherfunken) abfangen muss.
Viel wichtiger ist es dabei, die Anschlusspins gegen mechanische Kräfte (Vibration) sicher zu fixieren, damit da nichts abbrechen kann.

[Hodima]

Viel wichtiger ist es dabei, die Anschlusspins gegen mechanische Kräfte (Vibration) sicher zu fixieren, damit da nichts abbrechen kann.

Genau das ist (sicher nicht nur mir) eines Nachts passiert. Seither habe ich etwas gegen diese angelöteten Anschlüsse auf dem Kondensator.

[strichzwojan]

Genau das ist (sicher nicht nur mir) eines Nachts passiert. Seither habe ich etwas gegen diese angelöteten Anschlüsse auf dem Kondensator.

Das kann man aber in den Griff kriegen:

https://bmw-einzylinder.de/forum/index.php?topic=20215.msg324326#msg324326