Wechselspannungszündanlage

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Doppelzündung mit Phasenversatz

Wechselspannungszündung

Ionenstrommessung

Klopferkennung

20.8.2000

Quellen der Abbildungen und Informationen dieser Seite sind die DaimlerChrysler AG, Temic sowie ein Artikel in der MTZ 6/2000

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Doppelzündung mit Phasenversatz

Wechselspannungszündung

Der 12 Zylinder Motor von DaimlerChrysler wird mit der Doppelzündung ausgerüstet, wo jeder Zylinder von 2 Zündkerzen bedient wird. Diese sind im Zylinderkopf zusammen mit den drei Ventilen angeordnet. Dieses Konzept bietet die Vorteile der besseren Durchbrennung des Gemischs, insbesondere auch in der Nähe der kühleren Zylinderwand.

Doppelzündung,Wirkung des Phasenversatzes

Doppelzündung,Wirkung des Phasenversatzes

Lässt man beide Zündkerzen nicht gleichzeitig, sondern etwas zeitversetzt (Phasenversatz) zünden, so ergibt sich ein ruhigerer Brennverlauf bei geringeren Druckschwankungsgeschwindigkeiten, wie in der nebenstehenden Abbildung gezeigt wird. Um zwei Zündkerzen zeitversetzt zünden zu können, benötigt natürlich jede Kerze ihre eigene Steuerung, eigene Endstufe im Steuergerät und auch eine eigene Zündspule.

Doppelzündung mit Phasenversatz

Wechselspannungszündung

Ionenstrommessung

DC Wechselspannungszünsanlage , Komponenten

Das Problem, 12 Zündkerzen mit 12 Zündspulen im Kopf jeder der beiden Zylinderbänke des V-Motors unterzubringen, löste DC mit der Firma TEMIC zusammen durch die neue Wechselspannungszündanlage (WSZ).
Hierbei wird nicht wie bisher eine Primärwicklung durch Gleichstrom während des Schließabschnitts aufgeladen und im Zündzeitpunkt entladen, sondern eine Elektronic (Schaltnetzteil) erzeugt während der Zündung eine Wechselspannung (20kHz) deutlich höher als die bisherige Primärspannung ( etwa 190V). Diese wird durch einen Zündtrafo (Zündspule) auf die erforderliche Zündspannung transformiert. Die neue Zündspule kann allerdings bei diesem System so klein gehalten werden, dass sie in den Kerzenstecker passt.
Da nun der Primärstrom ein Wechselstrom ist, so ist es auchder Zündstrom, das heisst der Zündfunke zwischen den Kerzenelektroden wechselt auch ständig seine Richtung.
Bei den Gleichspannungszündanlagen war der Zündvorgang beendet, wenn entweder die während des Schliessvorgangs gespeicherte Energie verbraucht war, oder aber, wenn der Primärstrom schon vorher wieder eingeschaltet wurde. Bei der WSZ fallen beide Möglichkeiten fort, da es weder einen vor dem Zündzeitpunkt fließenden Primärstrom gibt noch eine vorher gespeicherte Energie. Bei der WSZ wird der Zündvorgang absichtlich beendet, sobald das Gemisch entflammt ist (Woher weiss die Zündanlage das??).

Weitere Vorteile dieser Zündanlage sind die Nebenschlussfestigkeit durch extrem schnellen Hochspannungsaufbau was eine bessere Kaltstartfähigkeit und geringere Empfindlichkeit gegen verschmutzte Kerzen zur Folge hat und die geringere benötigte Zündenergie, wodurch die Lebensdauer der Zündkerze steigt (nach Werksangaben auf das Vierfache, bei Verwendung speziell angepasster Kerzen noch mehr.)

Wechselspannungszündung

Ionenstrommessung

Klopferkennung

Ionenstromverlauf zur Zündüberwachung

Die Entflammung des Gemischs meldet die Zündkerze selbst dem Steuergerät, indem sie auch als Sensor arbeitet.

Der nur zeitweise zugeführten Zündwechselspannung wird eine über längere Zeit wirksame geringe Gleichspannung überlagert. Diese führt zu einem kleinen Gleichstrom, der in der Funkenstrecke zwischen den Elektroden sowohl beim Zünden aber auch danach von den dort befindlichen Ionen getragen wird. Dieser Ionenstrom wird gemessen und hat den in der Abbildung dargestellten typischen Verlauf, wenn Zündung und Verbrennung optimal sind..

Stellt das Steuergerät z.B. fest, das der Berg Nr.2 oder 3 im Ionenstromverlauf fehlt, so erkennt es auf Verbrennungsaussetzer und ergreift sofort Massnahmen zum Schutz des Katalysators.

Ionenstrommessung

Klopferkennung

Seitenende

Signalvergleich Klopfen - Nichtklopfen

Das Steuergerät kann sogar an der Form der Ionenstromkurve erkennen, ob eine normale oder klopfende Verbrennung stattgefunden hat. Herkömmliche Klopfsensoren sind bei diesem Motor nicht mehr erforderlich.

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