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Thema: Harley EFi (25), Harley Zündung, Klopfsensor, Nology, Zündkerzen

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    Standard Harley EFi (25), Harley Zündung, Klopfsensor, Nology, Zündkerzen


    Zündkerzen, Kupferpaste

    Bevor ich richtig loslege: Es darf auf keinen Fall Kupferpaste auf die Zündkerzen geschmiert werden. Kupfer und Aluminium vertragen sich nicht. An dieser Unsitte sind schon viele Alu-Zylinderköpfe gestorben. Sie entstammt übrigens der Zeit der groben Grauguss Zylinder, wo die Kupferpaste das Festfressen der Kerzen-Gewinde durch Ölverkrustung verhindert hat. Wenn überhaupt, dann kann man heutzutage Aluminium oder Keramikpaste (ganz dünn auftragen) verwenden. Und dann höchstens mit 18Nm anziehen!

    Ich selber verwende nach reichlich viel Probiererei nur noch die Standard 6R12 Zündkerzen von Harley (gebaut von Champion). Kein Gold, kein Platin, kein Race, kein Screaming Eagle, kein Iridium, kein Multikontakt. Nur die Standardkerze in Kupfer. Lieber wechsel ich dann einmal zuviel als einmal zuwenig aus.

    Wichtiger als die Bauart der Kerze ist, dass der Elektrodenabstand stimmt. Der sollte genau 1mm sein. Das kann man mit einer Fühlerlehre kontrollieren (die muss da gerade noch durchzuziehen sein). Und zwar schon vor dem ersten Einbau, da auch werksneue Kerzen oft beliebige Elektrodenabstände haben.


    Vollelektronische Zündung


    Die EFI kümmert sich neben der Gemischberechnung auch um die Entstehung und das Timing des Zündfunkens. Die Delphi EFIs, die ab (Ende) 2001 verbaut wurden, besitzen einen sogenannten CKP (Crank Position Sensor). Das ist ein Sensor, der die 30 Zähne abtastet, die an einer Scheibenseite der Kurbelwelle angebracht sind. Das ist von der Funktion vergleichbar mit einer Lichtschranke, die von durchlaufenden Zähnen unterbrochen wird.

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    CKP TwinCam


    Eigentlich sind es aber 32 Zähne, von denen 2 fehlen. Diese "Fehlstelle" gibt den Nullpunkt der Zählung an. Durch Weiterzählen kann die EFI genau den OT des Kolbens ermitteln. So weiss die EFi also immer, wo sich die Kurbelwelle gerade befindet und wie schnell sie sich gerade dreht.

    Dieser CKP Sensor wird von Delphi geliefert, dem Hersteller der auch die EFI baut. Im Anhang ist ein .PDF mit den Spezifikationen dieses Sensors. Dort heisst er Delphi Variable Reluctance Sensor.

    Gleichzeitig haben die EFIs eine sogenannte Single Fire Zündung. Die Zündkerze zündet nur, wenn sich brennfähiges Gemisch im Zylinder befindet. Im anderen Fall (zweiter Totpunkt des Kolbens), in dem sich nur Abgase im Zylinder befinden, bleibt die Kerze abgeschaltet. Diese Single Fire Zündung gibt es bei Harley seit 1999. Vorher war es eine Double Fire Zündung, die eine einfachere Zündspule hatte (nur einen Eingang), da bei ihr immer beide Zylinder gleichzeitig gezündet werden.


    Woher weiss die EFI, wann sich Gemisch im Zylinder befindet?

    Dazu macht die EFI eine Geschwindigkeitsmessung mit dem CKP Sensor. Wenn frisches Gemisch im Zylinder ist, sind die beide Ventile zu und das bremst den Kolben beim nach oben Sausen ab (Kompressionstakt). Diesen Geschwindigkeitsverlust stellt die EFI fest und schliesst daraus, wann sie zünden muss. Diese Messung wird auch als Einstellung der Motorphase bezeichnet.

    Während der Phaseneinstellung misst die ECM die Phasenlänge des CKP-Signals, also die Geschwindigkeit, mit der sich die Zähne an der Kurbelwelle am Sensor vorbeiziehen. Diese Messung beginnt in dem Moment, in dem sich der Synchronisierungsspalt am Sensor vorbeizieht. Das ist die Stelle, an der an der Kurbelwellenscheibe zwei Zähne fehlen.

    Wird eine Verlangsamung des Signals festgestellt, dann weiss die ECU, dass jetzt ein Verdichtungstakt erfolgt und die Zündung ausgelöst werden muss. Da immer der hintere Zylinder zuerst den oberen Totpunkt erreicht, kann somit auch bestimmt werden, wie die Motorphase liegt. Nach dem ersten OT-Zyklus wird die entgültige Phaseneinstellung durchgeführt. Danach beginnt die ECU mit den normalen Zündungssignalen.

    Die Phaseneinstellung kann verloren gehen, indem die ECM einen Systemreset macht oder die Synchronisierung bei laufendem Motor verloren geht. Dann tritt einer der beiden folgenden Fälle auf.

    Falls die Drehzahl unter 750rpm liegt (Motorbetriebsmodus AUS), geht die ECU davon aus, dass nicht der Motor dreht, sondern nur durch der Anlasser den Motor leer durchdreht. Dann wird der normale Anlass-Einstellvorgang durchgeführt.

    Falls der Motorbetriebsmodus AN meldet (Drehzahl grösser 750rpm), dann wird die Phase neu eingestellt. Dabei zündet der vordere Zylinder immer. Die ECM prüft dann, ob der Motor nach der Zündung beschleunigt. Wenn zwei gültige Arbeitstakte erkannt wurden, setzt die ECM den normalen Zündungsvorgang vor.


    1. Zündfunkentest

    Wenn sich keine Zündkerze im Zylinder befindet, kann der Druck nicht steigen. Und demnach löst die EFI auch keinen Zündfunken aus. Der alte BMW-Zündfunkentest: Kerze raus, auf Zylinder legen und schauen, ob ein Zündfunke kommt, funktioniert nicht. Statt dessen muss man zusätzlich die Zylinder mit einer anderen Kerze (oder einer passenden Schraube) verschliessen.

    2. Anlassen

    Beim Anlassen dreht der Motor drei Umdrehungen durch, währenddessen die Einpritzdüsen geschlossen bleiben. Deshalb hört sich eine startende Harley so an : ChimChimChim BaBaBaBaBa....

    Durch diese drei Umdrehungen stellt die EFI fest, wann die Kolben der beiden Zylinder im Kompressionstakt sind, wann also gezündet werden muss. Zusätzlich wird dadurch sichergestellt, dass die Zylinder von eventuellen Treibstoffresten befreit sind, die beim Anlassen zu unerwünschtem Rückschlagen aus dem Ansaugtrakt führen könnten.

    Dieses Feature der EFi sorgt auch dafür, dass man keinen Kickstarter zusammen mit der Delphi EFI verwenden kann, denn mit einem Kickstarter bekommt man keine drei Umdrehungen zusammen.

    Dieses verspätete Einsetzen der Zündung gab es auch schon bei den Vergaserbikes. Die Ursache liegt darin, dass der TwinCam Motor zum Rückschlagen neigt, sofern er heiss ist. Das Auslassen des ersten Zündungstaktes sorgt dafür, dass sich der Zylinder entsprechend abkühlt, und das neue Gemisch nicht mehr sofort an der heissen Kerze entzündet wird.

    Wer beim Vergaser ein Zündmodul ohne diese "Wartezeit" verwendet muss damit rechnen, dass ernsthafte Schäden an den Starterritzeln (klein und gross) entstehen.


    Nockenwellensensor bis 2004

    Bis Baujahr 2004 waren die Vergasermodelle (und die Magneti-Marelli Einspritzanlagen bis 2001) mit einem Nockenwellensensor (Cam Position Sensor, CMP) ausgestattet. Das ist ein Sensor (Hall-Sensor), der eine Aussparung an der Nockenwelle abtastet und an die Zündung weitergibt. Daraus kann die Zündelektronik die Position der Nockenwellen und damit auch des oberen Totpunkts zurückrechnen. Da sich die Nockenwelle nur halb so schnell dreht wir die Kurbelwelle, kann man durch diesen Sensor auch feststellen, ob gerade ein Zündfähiges Gemisch im Zylinder ist (also WELCHEN OT man gerade vor sich hat). Durch Laufzeitmessung wird dann der neue Zündzeitpunkt berechnet.

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    CMP TwinCam

    Deshalb brauchen CMP gesteuerte Zündungen keine "Anlauf von 3 Takten (s.o.)." Und deshalb funktioniert bei diesen Zündungen auch der BMW Zündungstest (Kerzen rausschrauben, an den Zylinder halten und schauen, ob man einen Zündfunken sieht). Der CMP Sensor hat in der TwinCam bis Bj. 2000 traurige Berühmtheit dadurch erlangt, das er aufgrund der schwächlich ausgelegten Nockenwellenlager zum plötzlichen Ausfall neigte.

    Zusätzlich war übrigens in den TwinCam Motoren von Beginn an (1999) auch gleichzeitig immer der Crank Position Sensor verbaut.

    Der CMP wurde das erste Mal 1982 eingebaut, und hat die V-Fire Elektronikzündung der EVO gesteuert. Bei der TwinCam wurde der CMP nur noch von der Magneti Marelli EFI und bei den frühen Zündanlagen der Vergasermodellen verwendet. Obwohl die Vergasermodelle teilweise je nach verbauter Zündanlage auch ohne den CMP auskommen; Wunder der HD Welt. Erkennen kann man das nur dadurch, das man prüft, ob man einen Kabelbaum mit oder ohne CMP Anschluss hat. Generell sind die Vergaserzündungen ab 2001 komplett durch den Crank Position Sensor gesteuert, so das man da ohne Abstriche den CMP abklemmen kann.

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    CMP EVO


    Ab 2004 ist auch in den Vergasermodellen auf jeden Fall eine eigene intelligente ECM eingebaut. Aber nicht in der Form eines eigenen Kästchens, sondern in den TSM/TSSM Modulen der Baureihe -C (z.b. Bestellnummer 68200-00C oder höher). Die Baureihen -a und -b funktionieren nur bei TC Motoren bis -04. Will man in den Baureihen mit ECM die Zündbox zum Beispiel gegen eine einstellbare Tuning-Zündbox wechseln, muss man das Passwort der ECM neu programmieren: Harley Single-Fire ignition review

    Die ECMs der Vergasermodelle haben den Vorteil, dass diese einen Fehlercode, der eventuell aufgelaufen ist, durch die Anzeige im Tachometer darstellen kann.


    Zündung der Vergasermodelle

    Bei den Vergasermodellen bis 2007 gab es keine EFI, welche die Zündung gesteuert haben, sondern ein ICM (Ignition Control Module). Das hat dieselbe Zündungsmatrix (10*16) wie die EFI. Je nach Belastung wird das passende Feld ausgewählt und so zusammen mit der Drehzahl der Zündzeitpunkt bestimmt. Dieses Zündsystem heisst MAP-N Control und wurde ab 1999 verbaut. Dafür wurde in den Vergasermanifold der gleiche MAP Sensor verbaut, wie auch in den Einspritzern.

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    Dieser Drucksensor gibt an, unter welchem Manifold-Druck (und damit unter welcher Last) der Motor steht. Zusammen mit der Information des Kurbelwellensensors werden so die richtigen Zündzeitpunkte errechnet und an die Zündspule weitergegeben.

    Bei den EVOs gab es dafür eine Einfachversion in Form einer Unterdruckdose, welche die Zündzeitpunkte generell zwischen spät und früh verschoben hat. Diese Dose war mit einem Schlauch an den Unterdruckteil des Vergasers angeschlossen. Wenn dieser Schlauch ab war oder undicht, dann funktionierte die Umstellung der Zündzeitpunkte nicht mehr.

    Ich komme deshalb drauf, weil kürzlich jemand eine Fehlermeldung P0108 Map Sensor Failed High Carb auf dem Display hatte. Es stellte sich heraus, dass er einen Hypercharger an seinem Manifold angeschlossen hatte. Das ist ein Luftfilter, dessen vordere Klappen durch den Unterdruck des Vergasers geöffnet werden. Dieser Schlauch war ab, weshalb das gleiche wie beim obigen EVO Beispiel geschehen ist. Nur dass diesmal der MAP Sensor eine korrekte Fehlermeldung abgegeben hat.


    Zündzeitpunkt

    Der Zündzeitpunkt bestimmt, um wieviel die Zündung "zu früh" zündet. Das Vorstellen der Zündung ist deshalb nötig, da die Flammenfront etwas Zeit braucht, um sich auszudehnen. Wenn man erst am oberen Totpunkt zünden würde (0°) könnte es sein, dass die Verbrennung wirkungslos verpufft. Deshalb wird schon etwas früher gezündet. Gemessen wird das in Grad Kurbelwellenumdrehung vor dem OT.

    Schon der alte Otto hat diese Erfahrung mit seinem ersten Benzinmotor gemacht. Er hatte die Zündung auf 0° eingestellt, wie er es sich vorgestellt hatte. Und das Mistding lief nicht. Voller Wut und Frust hat er das Schwungrad wild gedreht und an den Verstellungen herumgedreht. Plötzlich sprang der Motor an und hätte ihm fast den Arm abgerissen. Er stellte dann fest, dass er während seiner "Wutattacke" die Zündung vorverstellt hatte.

    Das war 1871. Seitdem weiss man über dieses Thema. Übrigens wurde von Nikolaus Otto die Firma Deutz gegründet, deren Direktor Gottlieb Daimler und deren Motorkonstrukteur Wilhelm Maybach waren.


    Spark Advance Front/Rear

    In der EFI gibt es zwei Tabellen (je eine für den vorderen und hinteren Zylinder), in denen festgelegt ist, um wieviel Grad die Zündung bei welcher Belastung und welcher Drehzahl vorgestellt wird. Üblicherweise bewegt man sich da in einem Bereich von 0° bis 40°. Wenn man zu wenig Vorzündung gibt, kommt kein Drehmoment raus. Aber der Motor läuft dafür stabil, wie ein Traktor. Deshalb wählt man für den Leerlaufbereich einen kleine Vorzündung.

    Wenn der Motor schneller läuft, dann muss man auch schon früher anfangen mit der Zündung.

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    In der Tabelle sieht man rechts oben einen ganzen Bereich von 0°. Das braucht man für den Fall, wenn man bei geringer Drehzahl viel Gas geben muss. Zum Beispiel in den Alpen vollbeladen in einer Kurve mit zu grossem Gang. zum Beispiel wenn der Vorderman einen ausgebremst hat. Dann muss einem die Fuhre wie ein Traktor wieder raushelfen, ohne sich zu verschlucken und auszugehen. Deshalb die 0° Zündungsverstellung.


    Motorklingeln, Oktanzahl, Gemisch

    Wenn man es übertreibt, also zu früh zündet, dann kommt es zu dem berüchtigten Motorklingeln. Es entstehen irgendwo im Brennraum unkontrollierte zusätzliche Zündungen, das Gemisch ballert hin- und her. Es entstehen Druckspitzen, die gegen den aufsteigenden Kolben knallen. Das gibt das klingelnde Geräusch. Es hört sich an, als würde Kleingeld im Zylinder rappeln. Vorzugsweise bei Belastung und mittleren Drehzahlen.

    Hier gibt es eine schöne Aufarbeitung des Themas: Motorklingeln

    Das 100% Motorklingeln (wenn die Explosionsfronten direkt auf den aufsteigenden Kolben knallen) kann einen Motor innerhalb von Sekunden zerstören. Die leichteren Klingelarten sind gleichfalls Motorschädlich. Oft ist dieses Klingeln noch gar nicht zu hören, schadet dem Motor aber trotzdem .

    Die Qualität des Benzins bestimmt, wie weit man die Zündung vorverstellen kann. Bei 98 Oktan Superbenzin sind es 40°, bei 92 Oktan Normalbenzin sind es 24°. Bei unserem Eurosuper 95 Oktan sind es 35°. Während wir in Deutschland sogar 100 Oktan Benzin bekommen, gibt es im Ausland oft nur eine 92er Normalbenzinsäule. Mit zweifelhaftem Inhalt. In Russland dürfen es gerne auch noch weniger Oktan sein.

    Unsere Motoren sind auf 95er Superbenzin abgestimmt. Man muss also in der Lage sein, im Ernstfall die Zündung um 10° verstellen zu können, um auch gefahrlos Normalbenzin tanken zu können. Die Zündung standardmässig auf Normalbenzin einzustellen würde heissen, dass man gehörig Drehmoment verliert und der Verbrauch steigt.

    Früher hatten die Motorräder einen Hebel mit einem Bowdenzug am Lenker, um das bewerkstelligen zu können. Fürs Anlassen (und schlechtes Benzin) wurde die Zündung zurückgedreht, Wenn die Maschine warm war, wurde dann die Zündung wieder vorverstellt.

    Dieses Prinzip wurde im Laufe der Jahre automatisiert, indem eine Druckdose den Unterdruck im Vergaser abnimmt. Wenn man wenig Gas gibt, ist der Unterdruck hoch. Dann hat diese Druckdose die Zündung zurückgestellt. Dadurch liess sich die Maschine leichter starten und lief auch bei geringen Drehzahlen noch rund. Das war das Prinzip bei den Harley EVO Motoren.

    Bei den modernen Vollelektronischen Zündungen wird das über (frei programmierbare) Tabellen erledigt, die diese Zündverstellung sehr viel feiner und Präziser vornehmen.

    Weiterhin kann ein fett eingestelltes Gemisch gleichfalls die Klopfneigung deutlich verringern. Bei manchen Harleys ist die Einstellung der EFI wegen der Umweltauflagen so knapp bemessen, dass es im Sommer zu leichtem Klopfen in mittleren Drehzahlen unter Belastung kommt, welches auch der Klopfsensor nicht mehr abregeln kann. Hier hilft die Umprogrammierung der EFI auf ein fetteres Gemisch, was gleichzeitig auch mehr Drehmoment und mehr Fahrspass bringt. Und der Motor läuft generell kühler.


    KnockSensor, IonSensor

    Um mit wechselnden Spritqualitäten fertig zu werden, hat auch die Harley EFI einen (automatischen) Mechanismus, die Zündung zurückzustellen. Dafür gibt es den sogenannten Knocksensor, der feststellt, ob und wann der Zylinder anfängt zu klopfen. Die EFI kann daraufhin den Zündzeitpunkt innerhalb von Millisekunden zurücknehmen, und zwar bis zu 8°.

    Der KnockSensor ist seit 2005 in der EFI vorhanden. Er ist kein Bauteil, das irgendwo verbaut ist. Deshalb kann man dessen Funktion auch nicht "überprüfen". Tatsächlich nutzt die EFi nur folgenden Umstand aus: wenn die Maschine klopft, dann bildet sich zwischen den Zünkontakten der Kerze kein richtiger Zündfunke, sondern nach der Zündung entsteht ein gut leitender Ionenstrom. Diesen Anstieg des Zündstroms misst die EFI und errechnet daraus den "Knock-Event". Näheres dazu hier:
    ION Sensing Explained - Harley Davidson Community
    Delphi Ionization Current Sensing Ignition Subsystems





    Funktion des Ionen Sensors

    Während der Entwicklung des Motors wird eine Version für Entwickler hergestellt (Eichmotor), bei der man auch den Druckverlauf innerhalb des Zylinders ausmessen kann. Aus diesem Druckverlauf kann man ablesen, wann der Motor anfängt zu klopfen. Und zwar lange bevor man es hört. Dieses unhörbare Klopfen kann auf die Dauer den Motor genauso zerstören wie das laute Klopfen.

    Bei diesen Messungen wird auch gleich die Spannung des Ionensensors gemessen. Wie bei allen "virtuellen" Sensoren wird jetzt aus diesen Messwerten eine Tabelle erstellt, ab welcher Spannung bei welcher Drehzahl der Motor klopft. Diese Tabelle ist in der EFI fest gespeichert und wird zur Berechnung des Zündzeitpunktes herangezogen.

    Änderungen an der Zündkerze, der Zündleitung, der Zündspule und der Kompressionsrate ändern den Widerstand an der Spule und damit auch die Messwerte, von denen der ION Sensor abhängt. Harley selber empfiehlt bei Steigerung der Kompressionsrate über 10.5 den ION Sensor abzuschalten.

    Ebenso könnten erhebliche Änderungen an Nockenwellen, Kopf, Kompressionsrate oder AFR die Temperatur im Verbrennungsraum ändern, was wiederum den Referenzwert der Messung am Eichmotor verändert. Deshalb könnten dann die aus dem Eichmotor gewonnenen Werte unbrauchbar werden.

    Man kann auch die Extremwerte der gemessenen ION-Spannung angeben, ab wann der Sensor eine Fehlermeldung ausgeben soll. Dazu ist ein Text von einem Delphi-Ingenieur interessant:

    " With regards to ion sensing, there is absolutely nothing magic about the Champion suppression element. Any trouble codes that you encounter have nothing to do with the resistance of the spark plug. Our circuit is designed so that we can tolerate a very wide range of resistances. We can easily operate with spark plug resistances from zero to 20k.

    The ion current that we measure is in the range of 0-50 microamps. To avoid ion sense related trouble codes, you must have perfect continuity from the ignition coil to the spark plug tip. We have trouble codes P1353 and P1356 (front and rear cylinder, respectively) that are detected if we see no ion current under high speed/load conditions (where the ion current should be strongest). These codes will detect an open circuit in the ignition secondary circuit.

    Additionally, we have trouble codes P1357 and P1358 (front and rear cylinder, respectively) that are detected if we see excessive noise on the ion signal. The intention of these codes is to detect an intermittent terminal.

    We went through a lot of evaluation of spark plug wire terminals in order to select the one that captures the Champion terminal profile the best. Different plugs have different terminal profiles, so I suspect that’s where the issue is. I recommend “adjusting” the plug wire terminal with a pair of pliers
    ."

    Kurz zusammengefasst: Die EFI kann Zündkerzen zwischen 0-20kOhm Widerstand betreiben, ohne eine EFI Fehlermeldung auszulösen. Aber wie schon gesagt ist das nur eine Information über den Fehlerfall.

    Die Sporty hat zwar dieselbe EFI wie die TwinCam Motoren, aber der PIN 27 für den Ionensensor ist einfach nicht angeschlossen. Deshalb gibt es bei der Sporty auch keinen Knocksensor, und man kann an Zündkerzen reinschrauben was man will. Ohne damit jedoch eine Garantie für irgendeine Verbesserung des Motorlaufs zu bekommen.


    Zündkabel

    Es gibt 3 Arten von Zündkabeln. Die Alten mit Kupferkern (CU) und Entstörwiderstand (1-6,5kOhm) im Stecker . Dann diejenigen mit einer Carbonseele (Carb) und drittens die Induktiven mit einer leitenden Seele (z.B. Carbonseele) und einer Spule drumherum (Ind).
    NGK - Zündleitungstechnologien


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    (Quelle NGK)

    Carbon wird verwendet, da es bei gleichem Durchmesser eine deutlich mehr Strom transportieren kann. Das liegt an der Selbstinduktion des Kupfers die dazu führt, dass hochfrequente Anteile nur auf der Oberfläche transportiert werden. Man muss also mit Carbon keine Litzen flechten wie beim Kupfer, um die Oberfläche zu erhöhen.

    In erster Instanz hat der Widerstand der Zündleitung den Zweck, Störstrahlung des Kabels zu Unterdrücken und damit einen angenehmen UKW Empfang möglich zu machen. Das ist der "Umweltaspekt", der vielleicht nicht weiter interessiert. Andererseits ist aus genau diesem Grund in den USA die Verwendung von Kupferkabeln als Zündkabel seit langem verboten.

    Für uns ist zu beachten, dass moderne Maschinen mit einer elektronischen Zündung oder einer EFi mit dutzenden elektronischen Sensoren empfindlich auf elektromagnetische Störstrahlung hoher Frequenz (EMI) reagieren können. Da bei den externen Widerständen der Kupferleitungen immer die Möglichkeit besteht, dass diese Widerstände ausfallen/abvibrieren/kurzschliessen, muss man immer mit der Möglichkeit rechnen, dass ungedämpfte Störstrahlung ins Zündmodul gerät und dieses auf Dauer zerstören kann, indem zum Beispiel erratische Zündimpulse ausgelöst werden, die gegen den Dämpfungstakt der eingebauten Elektronik arbeitet. Deshalb verbieten die meisten Hersteller von elektronischen Zündanlagen explizit die Verwendung von Kupferkabeln.

    Die Spannung, die eine "geladene" Spule abgibt, ist Proportional der Änderung der Feldstärke. Diese Änderung wird durch einen Schalter (Unterbrecherkontakt) erledigt. Je schneller also dieser Schalter schaltet, desto mehr Spannung hat der Funke. Damit wird der Zündfunke "heller" und kann auch eine weitere Strecke zwischen den Elektroden überwinden.

    Elektronische Zündungen haben statt einem mechanischen Schalter einen Elektronischen. Der ist SEHR schnell. Also wird die Spannungsspitze sehr hoch sein. Da aber in diesem Fall ein ganzes Konglomerat von verschiedenen Frequenzen (Oberwellen) gezündet wird (je schneller desto mehr) wird die resultierende Energiespitze "spitzer" ausfallen.
    NGK - Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bei Zündkerzen

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    (Quelle NGK)

    Zitat: "Hierzu verfügen Zündleitungen über elektrische Widerstände. Diese begrenzen die Spannungsspitzen beim Funkenabriss und bei der Entladung der Zündspule. Dabei wird die Energie aus anliegender Spannung und Stromstärke in ein anderes Energie-Zeitverhältnis gesetzt." Die Gesamtenergie (also das Integral unter den Kurven) ist in beiden Fällen gleich.

    Einfach gesagt: Mit einem passenden Widerstand wird die Energie nicht schnell und punktuell, sondern über eine längere Zeit abgegeben. Das fördert die Zündfreudigkeit des Gemischs im Zylinder.

    Wenn man jetzt also eine elektronische Zündung mit einem (vielleicht sogar widerstandslosen) Kupferkabel kombiniert, dann könnten die Zündimpulse so kurz sein, dass das Gemisch nicht mehr richtig zündet.

    Carb und Ind Kabel haben beide einen "eingebauten" Widerstand. Der Widerstand der Carb Kabel steigt mit der Länge (10-23kOhm pro Meter). Das Ind Kabel ist wie ein Koax Kabel aufgebaut, und hat deshalb einen relativ konstanten Widerstand über die Länge (Blindwiderstand). Dafür ändert sich der Widerstand mit der Frequenz, also der Drehzahl des Motors (2,2-8kOhm). Einen Tod muss man sterben. Dafür ist die Dämpfung der hochenergetischen Spitzen, die zu Störstrahlung führen, bei diesen Kabeln effizienter als der simple Entstörwiderstand der Kupferleitung.

    Baut man ein Carb Kabel in eine sowieso schwächliche Kontaktzündung, dann hat man auf einmal den mehrfachen Widerstand eines Kupferkabels, wodurch zuviel Energie in Wärme gewandelt, der Zündfunke damit zu schwach wird und die Zündung erratisch arbeitet. Ein Ind Kabel kann aber unter Umständen funktionieren, sofern die Drehzahl nicht zu hoch ist.

    Ein weiterer Aspekt ist, dass der Zeitliche Verlauf der elektronischen Zündung auf die Suppression Kabel (Carb und Ind) ausgelegt sind. Also auch der Zündzeitpunkt. Mit einem Kupferkabel würde sich der effektive Zündzeitpunkt in Richtung Frühzündung verschieben. Das kann zum Beispiel bei Kickstartern zu schwierigerem Anlassen führen. Bei hohen Drehzahlen kann es das Klingeln befördern.

    Momentan ist der beste Kompromiss bei einer elektronischen Zündung das gewickelte Induktive Kabel. Es hat weniger Widerstand als das reine Carb Kabel, dämpft aber induktiv die lästigen hohen Frequenzen weg.



    Andere Kerzen, Iridium Kerzen, Spulen, Zündkabel, Nology

    Der Ionensensor funktioniert mit voreingestellten Werten, die von der verwendeten Zündspule, Kabeln und Zündkerze abhängen. Verwendet man beispielsweise eine Zündkerze mit einem höheren elektrischen Widerstandswert (Iridium, Platin, Gold) als die voreingestellten Kupferelektroden, dann stimmt eventuell die ganze Kopfsensor Mimik nicht mehr. Entweder wird gar kein Klopfen mehr angezeigt, oder an der falschen Stelle.
    HarleyHelp.com - spark plugs

    Noch eindringlicher gilt das, wenn man Systeme wie das Nology-Kabel verwendet, dass zusammen mit einer speziellen Zündkerze den Widerstand fast gegen Null gehen lässt. Der Hersteller der EFI (Delphi) wäre zwar in der Lage, eine angepasstes Set von Systemparametern zu liefern, doch die haben wir nicht. Und wir hätten als Verbraucher auch keine Möglichkeit, diese einzuspielen.
    Nology Produkte
    nnomo-racing.com gmbh

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    Das der Klopfsensor nicht mehr funktioniert muss kein Schaden sein, wenn die Zündzeitpunkte stimmen und man sicher ist, immer ausreichend guten Sprit zu bekommen. Zudem könnte das Nology Kabel dafür sorgen, dass der Klopfbereich etwas nach hinten geschoben wird, die Verbrennung besser wird und allgemein das Fahrverhalten besser wird. Aber da gehen die Meinungen immer noch sehr auseinander. Was bleibt ist die Tatsache, dass die 0 Ohm Zündkerzen des Nology Systems nicht den rechtlichen Vorgaben (5kOhm Vorwiderstand gegen Funkstörung) entsprechen.

    Das Nology System beruht auf einem fast 40 Jahre alten Patent. Ende der 70er Jahre hat Dipl.Ing. Heinz Baur in Hardegsen/Solling ein weltweites Patent auf seine Hochstrom-Zündung auf Plasma-Basis erteilt bekommen. Es handelte sich um Kondensatoren, die auf die Zündkerze gesteckt wurden, auf die dann wiederum der Zündstecker kam.

    Anfang 1990 verstarb Herr Baur, das Patent endete Anfang 2000. Dann gab es eine Neuanmeldung unter dem Namen "Powergy". Das waren kompakte Kondensatoren, die man in die Zündleitung eingeschleift hat. Als diese aber nicht so gut liefen, kam später das Nology Kabel auf den Markt.
    Document Display | NSCEP | US EPA
    http://www.epa.gov/oms/consumer/devices/5118118a.pdf

    Vor Einführung der Vollelektronischen Zündung war das wohl sehr beliebt bei Leistungsmotoren und hat wohl auch den Verbrauch positiv beeinflusst. Es wurde auch als Hochleistungs Kondensatorzündanlage verkauft. Mit der Einführung der Elektronischen Zündung sank das Interesse an dieser Lösung aber rapide. Die Nology Kabel scheinen das letzte Element dieser Kondensatorzündung zu sein, das bis heute überlebt hat und weiterhin angeboten wird.
    Perma Tune - White Paper

    Anhang 782


    Hier noch ein Test der Zeitschrift Dreammachine 2/2003:

    Power-Kabel, Zündverstärker, Leistungssteigerung, Power-Kabel,Powerkabel,Oldtimer, Youngtimer, Motorräder, Zündanlagen, Zündung


    Harley Zündkerze 6R-12

    Das beste ist, immer die einfachen Harley Kerzen Typ 6R-12 einzubauen. Kein Gold, kein Platin, keine Iridium, kein Screaming Eagle. Die ganz normalen Kerzen. Aber immer darauf achten, dass der Elektrodenabstand genau 1mm ist. Die Kerzen sollten nach spätestens 36000km gewechselt werden. Wenn sie früher gewechselt werden, schadet das nicht. Ein Paar kostet rund 14€. Das kann man verschmerzen.


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    Alternativ wird von manchen Händlern die Champion RA8HC Zündkerze angeboten. Der Unterschied zur 6R12 ist, dass die Champion RA8HC an sich für Wassergekühlte Motoren gemacht sind, bei ansonsten gleichen Werten.

    Die 6R12 kann sich bauartbedingt etwas mehr bei Wärme ausdehnen und ist zusätzlich gegen Vibrationen gesichert. Von aussen ist das nur dadurch zu erkennen, dass die RA8HC einen etwas längeren Kern hat, da sie für einen Elektrodenabstand von 0,7mm ausgelegt ist.

    Dafür kostet die RA8HC auch nur die Hälfte der HD6R12 Zündkerze. Man spart also bei jedem Zündkerzenwechsel rund 8 Euronen.




    Zündungstunen mit Knocksensor
    Je mehr man die Zündung vorstellen kann, ohne das der Motor klingelt, desto mehr Drehmoment erhält man. Idealerweise steht also die Zündung immer ganz kurz vor dem klingeln. Das ist die Lehrmeinung.

    Kollege Ulf Penner hat richtigerweise eingewendet, dass die optimale Zündabstimmung nur dadurch geschieht, dass man den Druckverlauf während des Zündvorganges misst. Der Zündzeitpunkt wird dann so eingestellt, dass das Druckmaximum 10°-13° nach OT liegt.

    Zitat: "Einen Zündzeitpunkt, der sich immer knapp an der Klopfgrenze entlanghangelt, halte ich nicht für sinnvoll.

    Bei freiprogrammierbaren Zündanlagen fahre ich mehrere Läufe mit unterschiedlichen, festeingestellten Zündzeitpunkten . Dabei ergibt sich zB, daß der Motor mit 25 Grad Frühzündung bei 4000 Umdrehungen seine volle Leistung erreicht. Jetzt kann ich mit der Frühzündung aber noch 10 Grad weiter auf 35 vOT gehen, ohne daß die Leistung sinkt oder es unter normalen Bedingungen zum Klingeln kommt. Ich denke aber, daß die 25 Grad den Motor schöner und gesünder laufen lassen

    Der Kollege hier hat einen anderen Ansatz gefunden, der auch gut zu funktionieren scheint. thruxton-forum.de • Thema anzeigen - Jugend forscht"


    Mit dieser Meinung hat er vollkommen recht. Je ineffizienter ein Brennraum gestaltet ist, desto früher muss die Zündung eingestellt werden. Ein schlecht gestalteter Brennraum erfordert es, den Zündzeitpunkt auf möglichst früh einzustellen, um trotzdem bei 13Grad nach OT das Druckmaximum aufzubauen. Der Nachteil ist, dass man damit Verluste durch frühzeitige Verbrennungsturbulenzen erhält. Zudem ist schon ein erheblicher Teil des zündfähigen Gemischs verbrannt, "lange" bevor das Druckmaximum erreicht ist, was ja eigentlich das Drehmoment des Motors herstellt. Und dieses vorzeitig gezündete Gemisch drückt natürlich auf den Kolben, solange er nocht hochfährt und erzeugt dadurch negatives (bremsendes) Drehmoment.

    Ein gut gestalteter Brennraum, in dem sich die Gase gut vermischen (Quetschkante), wird dazu führen, dass das Gemisch schneller verbrennt. Deshalb kann der Zündzeitpunkt auf spät gestellt werden, wodurch mehr zündfähiges Gemisch für das Druckmaximum verbleibt.

    Zündungstunen mit TTS Mastertune

    Wenn man einen Mastertune TTS hat, kann man mit dem Programm DataMaster während einer Testfahrt die Daten des Motors aufzeichnen. Dabei stellt man die Tabelle Adaptive Knock Retard auf 0, um die EFI daran zu hindern, das Klopfen zu automatisch eliminieren. Wir wollen es ja schlieslich sehen. Der KnockSensor wird also anspringen, sobald der Zündzeitpunkt zu früh für die aktuelle Fahrsituation ist.

    Das kann man dann sehr deutlich in der DataMaster Aufzeichnung sehen und danach mit MasterTune einfach an der entsprechenden Stelle in der Spark Advance Tabelle die Zündverstellung korrigieren. Beachte: die tatsächliche Stelle, an der der Motor wirklich geklingelt hat, liegt einige Frames for dem einschalten des Knock-Sensors. Der KnockSensor braucht einfach ein bischen, bis er anspringt.

    Man kann übrigens auch (falls vorhanden) einen gebremsten Prüfstand dazu benutzen, um durch diese Anpassung der Zündzeitpunkt Tabellen die Leitungskurve zu glätten und eventuell noch ein paar PS rauszukitzeln.

    Links

    Historie der Harley Zündung: HarleyHelp.com - ignitions

    © 2011, Peter Viczena
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    Geändert von peter (18.12.2017 um 13:23 Uhr)

  2. #2
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    Standard AW: Harley EFi (25), Harley Zündung, Klopfsensor, Nology, Zündkerzen

    2. Anlassen

    Beim Anlassen dreht der Motor drei Umdrehungen durch, währenddessen die Einpritzdüsen geschlossen bleiben. Deshalb hört sich eine startende Harley so an : ChimChimChim BaBaBaBaBa....

    Durch diese drei Umdrehungen stellt die EFI fest, wann die Kolben der beiden Zylinder im Kompressionstakt sind, wann also gezündet werden muss. Zusätzlich wird dadurch sichergestellt, dass die Zylinder von eventuellen Treibstoffresten befreit sind, die beim Anlassen zu unerwünschtem Rückschlagen aus dem Ansaugtrakt führen könnten.

    Dieses Feature der EFi sorgt auch dafür, dass man keinen Kickstarter zusammen mit der Delphi EFI verwenden kann, denn mit einem Kickstarter bekommt man keine drei Umdrehungen zusammen.


    Ciao Peter,


    Ich kann nicht so gut Deutsch sprechen...aber hoffe du verstehst mir, und dass du mich helfen kannst..oder jemanden andere in forum.

    Ich habe es die obere Zeile gelesen...
    Mei problem ist dass ich habe einen Mùller Kickstarter auf meinen Harley montiert, und ich kann nicht starten mit Kicker...

    Mein motorrad ist ein 2005 full injecyion EFI twin cam...

    Wie du sagst der ist der problem mit die 3 dreh motoren zu starten der Motorrad...meine fragen ist
    ...
    Was kann ich tun um meine Motorrad zu laufen bringen mit Kickstarter??? Bitte kann mich jemanden helfen um diese problem zu lòsen???

    Wenn dir helfen kann, habe ich auch der Screamin Eagle pro super tuner...und ich habe auch der zùndung probiert zu àndern, aber ohne resultat...

    Hoffe auf forum hilfe...
    Vielen danke,

    Tony

  3. #3
    Administrator Avatar von peter
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    Standard AW: Harley EFi (25), Harley Zündung, Klopfsensor, Nology, Zündkerzen

    Du müsstest eine komplett neue Zündung einbauen (eine einfache Dual Fire). Dann Protestiert aber die EFI. Also entweder auf Vergaser und z.b. Magneto-Zündung zurückrüsten, oder den Kicker als wirkungslosen Schmuck am Getriebe lassen.

    Der Verkäufer des Kickstarters hätte dich darüber aufklären müssen.

    BAKER Drivetrain | F5K and F6K

    Die Beschreibung auf der Herstellerseite "Bei Twin Cam® Modellen kann die OEM-Zündanlage beibehalten werden. Kickvorgang muss unmittelbar nach dem Einschalten der Zündung erfolgen, da nach ca. 4 Sekunden eine … mehrSchutzschaltung den Zündstrom abschaltet." ist einfach nur Falsch und Irreführend.

    Das hört sich an, als hätten sie eine EFI Maschine ohne Alarmanlage (mit TSM statt TSSM) kurzgeschlossen. Und leben dann mit den ständig auflaufenden Fehlermeldungen. Woher aber die OEM Zündanlage (die sich in der EFI befindet) wissen soll, wann sie Zünden soll (vor 3 Umdrehungen) wird dabei auch nicht klar....

    Du könntest deshalb das ganze zurückgeben (incl. Erstattung der Umbaukosten). Diese Methode funktioniert (falls überhaupt) nur für Modelle bis 2004.
    Geändert von peter (20.03.2012 um 08:59 Uhr)

  4. #4
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    Standard AW: Harley EFi (25), Harley Zündung, Klopfsensor, Nology, Zündkerzen

    Kicker
    Peter, vielen dand fùr deine antwort...du kannst der kicker sehen auf die obere adresse...was denkst du? Wuerde es das wechsel der komplete Zündung (einfache Dual Fire) genug sein damit der Kiccker funkzioniert?
    In dieses fall welche Zùndung wùrdest du micr empfehlen?

  5. #5
    Administrator Avatar von peter
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    Standard AW: Harley EFi (25), Harley Zündung, Klopfsensor, Nology, Zündkerzen

    Nein, weil dann die EFI ständig Fehlermeldungen bringen würde. Und das Umrüsten auf die veraltete Vergasertechnik nur wegen einem Kickstarter?
    http://g-homeserver.com/harley-david...C3%BCsten.html
    From EFI to Carburetor Upgrade Instructions

  6. #6
    Administrator Avatar von peter
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    Nachtrag: der Kickstarter Anbieter baker behauptet jetzt was anderes:
    F6K: Factory 6-Speed Kicker | Baker Drivetrain#

    "Ignition retrofit required to eliminate crank sensor based ignition
    and conversion from EFI to carburetor"

    Wieder nicht ganz richtig, denn auch die Nachrüst-Zündmodule haben ausschliesslich den CrankSensor, um die Zündung zu steuern. Es gibt keinen anderen mehr. Es wäre denkbar, dass ein Zündmodul zum Zwecke des Kickstartens auf Dual-Fire umschaltet und wild in die Zylinder funkt. Jedenfalls für die ersten paar mal. Aber die EFI würde dann trotzdem nicht mitspielen. Deshalb auch noch der Hinweis auf die Vergaser-Umrüstung.

    Bei den 5-Gank Kickstartern wird er dann genauer:
    "-Fuel Injection Models will need to be converted to carburetor
    -TwinCam models will need an ignition retrofit to either a cam type sensor or a magneto"

    Na dann viel Spass mit der Magnetozündung. Warum nicht gleich auf Pferd und Sattel umsteigen?


    Der Kickstarter Hersteller Müller Motorcycle AG (bei dem dem Toni seinen Kickstarter gekauft hat) behauptet dagegen immer noch frechweg:
    5 Gang Kickerkit-50

    "Bei einigen Modellen erhöht die Verwendung eines anderen Zündmoduls (Dyna Sensors, etc) die Kickstartfreudigkeit erheblich."
    Geändert von peter (20.03.2012 um 09:09 Uhr)

  7. #7
    Administrator Avatar von peter
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    Standard AW: Harley EFi (25), Harley Zündung, Klopfsensor, Nology, Zündkerzen

    Zündmodule, Single Fire, Double Fire, Kickstarter

    Manche ältere Bikes haben einen Kickstarter oder sollen darauf umgerüstet werden. Dafür gibt es auch reichlich umrüst-Zündmodule, wenn man denn von der (wartungsfreudigen) Kontaktzündung weg will. Wenn man eine ausgewiesene Dual-Fire Zündung wählt (es wird immer in beide Zylinder gleichzeitig gezündet), hat man da keine Probleme.

    Die bekommt man erst, wenn man sich etwas gutes tun will und auf Single Fire umrüstet (es wird immer nur der jeweils aktuelle Zylinder befeuert). Das muss nicht mit dem Kickstarten harmonieren. Üblicherweise brauchen moderne Single Fire Elektroniken 1,5 bis 3 Umdrehungen, bevor sie sich initialisiert und herausgefunden haben, welcher Zylinder gerade dran ist. Um trotzdem das Kickstarten möglich zu machen, gibt es mehrere technische Lösungen, die mehr oder weniger (oder gar nicht) funktionieren.

    Wenn man 2 Hallgeber eingebaut hat (z.b. Shovelhead Single Fire), kann man durch die Ausschnitte im Rotor sofort feststellen, welcher Hallgeber aktiv sein muss bei der aktuellen Unterbrechung. Wenn man einen Rotor verwendet, der zwei Aussparungen hat, dann ist einer der Hallgeber für die Zündung zuständig und der andere ist so positioniert, dass er den entsprechenden Ausschnitt des gegenüberliegenden Kontakts abscannt (170° Winkel). Diese beiden Signale kommen in einen sogenannten Diskriminator, was nix anderes ist als eine kleine Logik. Daraus bestimmt man dann, welcher der beiden Ausschnitte gerade and dem Zündungshallgeber liegt. Es kann also sofort der richtige Zylinder bestimmt werden.

    Bei der Panhead Single Fire ging das über die Nockenform. Die hatte nur eine Nocke. Dafür waren die beiden Kontakte im Winkel von 157,5° angeordnet. Also genau passend für die beiden Zylinder. Dafür musste man die beiden Kontakte getrennt einstellen. So hat man das eben früher gelöst. Der elektronische Aufwand ist nicht vorhanden. Alles rein mechanisch.


    Hat man nur einen Hallgeber (ab der EVO generell üblich), dann gibt es drei Möglichkeiten. Entweder man startet mit Dualfire und schaut ab 500 rpm, wie sich das Timing der Unterbrechungen verhält. Dann weiss die Elektronik, welcher Unterbrecher zu welchem Zylinder gehört. Die Elektronik kann einfacher gestrickt sein (langsamer Prozessor).

    Ein besonderer Nachteil dieser Lösung ist, dass in diesem anfänglichen Dualfire Modus beide Zündspulen gleichzeitig belastet werden, was bis zu 8,5A Strom ziehen kann. Wenn die Batterie schon etwas geleert ist, kann dadurch die Spannung gänzich zusammenbrechen und damit das Starten noch schwieriger machen.

    Oder man hat ein zusätzliches Signal an einem der Unterbrecher. Dann kann die Elektronik nach spätestens 1,5 Umdrehungen sagen, welcher Unterbrecher gerade aktiv ist. Und dann sofort in Single Fire starten. (Custom Zündmodule, einfache Elektronik, kein Prozessor nötig).

    Oder man hat eine Signalfolge (Evo) und rechnet schnell genug das nächste Signal aus. Das bedingt einen entsprechend schnellen Computer im Zündmodul (hoher Aufwand). Zudem wird erst ab dem zweiten Durchgang des Rotor-Ausschnitts gezündet, weil die Zündung die Zeit zwischen zwei Durchgängen misst und daraus die Zündreihenfolge berechnet.

    Denkbar wäre auch ein Zündmodul, dass digital die absolute Position der Kurbelwelle misst (ähnlich wie der BMW ABS Sensor) und daraus sofort die richtigen Zündzeitpunkte ermittelt. Ob sowas je gebaut wurde, weiss ich nicht. Möglicherweise ist diese Messtechnik im Motor zu störanfällig. Deshalb wird das nicht als echte Alternative eingeführt.

    Bei den momentan angebotenen Nachrüst-Zündmodulen ist nicht immer auf Anhieb klar, welcher der drei Kategorien sie angehören. Wenn eine 1-Hallgeber SingleFire Zündung sofort im DualFire startet, dann kann man damit auch (theoretisch) ankicken. Die anderen beiden Versionen kann man nicht ankicken (oder nur sehr sehr schwer).

    Deshalb haben diese Zündmodule manchmal eine besondere "Kicker" Einstellung. Die sorgt dafür, dass sofort auf beiden Zylindern gefeuert wird. Das ist dann notwendig, wenn üblicherweise (bauartbedingt oder als Sicherheitsmassnahme) nicht bei der ersten Unterbrechung gezündet wird, sondern erst nach 1,5-3 Umdrehungen des Motors direkt im Single Fire Mode gestartet wird. Bei einem E-Starter fällt das nicht auf, beim kicken leider schon. Vielfältige Forenbeiträge belegen, dass diese spezielle "Kicker" Einstellung oftmals in der Praxis einfach nicht funktioniert.

    Meine persönliche Meinung: Wenn man unbedingt kicken will oder muss, dann sollte man eine gute Dualfire Anlage einbauen. Sie ist billiger, hat weniger Teile und es klappt auch mit dem kicken. Zudem ist der Leistungsvorteil einer Single Fire Zündung eher marginal.
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    Geändert von peter (04.02.2015 um 12:53 Uhr)

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