Zündsteuergeräte MIC3 MIC4 MIC5 MOTORTECH. MIC-Serie. zuverlässig effizient weltweit MOTORTECH IGNITION CONTROLLER MOTORTECH IGNITION CONTROLLER

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1 MOTORTECH Zündsteuergeräte MIC3 MOTORTECH IGNITION CONTROLLER MIC4 MOTORTECH IGNITION CONTROLLER MIC5 MOTORTECH IGNITION CONTROLLER REV. 09/ /2013 MIC-Serie zuverlässig effizient weltweit 1

2 MIC-Serie MOTORTECH Zündsteuergeräte Bis heute hat sich MOTORTECH zu einem der führenden Hersteller von Zündsteuergeräten im globalen Markt für Industriegasmotoren entwickelt. Mittlerweile bietet die Serie der MOTORTECH Zündsteuergeräte Lösungen für nahezu alle Gasarten und Motorengrößen. Die Zusammenarbeit mit Motorenherstellern sowie Anlagenherstellern und -betreibern hat zu spezifischen Designs und Ausstattungen geführt, die für eine optimale Leistung der Motoren sorgen. Der wachsende Biogasmarkt, die Nutzung von Brenngasen wie z. B. Gruben- oder Bohrbegleitgas und alle anderen Arten alternativer Brennstoffanwendungen haben zu einer gesteigerten Nachfrage nach höherer Zündenergie, langen Zündfunkenbrenndauern bei konstantem Zündfunkenstrom und sehr genauer Zündzeitpunktkontrolle geführt. Diese Nachfrage, verbunden mit dem Bedarf an Effizienz und Gerätefügbarkeit, bekräftigte MOTORTECH darin, sich Spitzentechnologie für die Zukunft zuzuwenden. 2

3 MIC3 MOTORTECH IGNITION CONTROLLER MIC4 MOTORTECH IGNITION CONTROLLER MIC5 MOTORTECH IGNITION CONTROLLER Eigenschaften MIC-Serie Allgemein Für 2- und 4-Takt-Motoren Zündungstechnologie pulsweitenmoduliert Technische Begrenzung auf 6000 U/min Max. Trigger-Impulse oder 500 Zähne auf dem Schwungrad CSA-zertifiziert (Class I, Div. 2, Group C, D; T4) Technische Daten und Funktionen Zündzeitpunkt auf 0,1 Kurbelwelle genau Magnetische, Hall-Effekt- oder induktive Impulsaufnehmer Steuerung des Zündzeitpunkts wahlweise durch - Potentiometer - Drehzahlkurve mA-Analogeingang V-Analogeingang Steuerung der Zündenergie durch die patentierte MOST (MOTORTECH Output Stage Technology) Zündreihenfolge im Gerät programmierbar Sicherheitsabschaltung bei Überdrehzahl Zugangskontrolle über Passwort Programmierbare Brenndauer Zündenergieregelung 2 programmierbare Drehzahlkurven mit max. 8 Drehzahlpunkten (Drehzahl/Zündzeitpunkt) Diagnosespeicher Systemzustandsanzeige Fehlerspeicher Zündungsdiagnose Laufzeitdaten Alarm- und Fehlermeldungen Datalogging Primär-, sekundärseitige Fehlzündungserkennung Zylinderindividuelle Hochspannungsberechnung (kv) Schnittstellen CAN-Bus-2.0b-Schnittstelle (CANopen-/SAE-J1939-Protokoll) RS485-Schnittstelle (Modbus RTU) USB-2.0-Schnittstelle Eingänge Digitaler Zündfreigabe-Eingang (Start/Stopp) Konfigurierbarer Digitaleingang (GPI) Digitaleingang für Parametersatz- Umschaltung (Schedule A/B) Ausgänge 1 winkelabhängiger Synchronisationsausgang (ASO), z. B. zum Anschluss eines Klopfregelsystems (z. B. DetCon) oder für Einspritzsysteme 1 Multifunktionsausgang (GPO) Zündbestätigung (Go/No-Go) Konfiguration Mithilfe der grafischen Benutzerschnittstelle MICT (MOTORTECH Integrated Configuration Tool, siehe Seite 10) 3

4 Systemübersicht MIC-Serie 1 DetCon20 MOTORTECH DETONATION CONTROL SYSTEM PowerView3 MOTORTECH ENGINE INFORMATION MONITOR MIC MOTORTECH IGNITION CONTROLLER C D CAN CAN 0 5 V/4 20 ma 24 VDC Power Supply 6 A V 2 X Z ) 7 W B Y 8 1) In Verbindung mit dem MIC3 nur ein Kurbelwellensensor möglich. 4

5 Legende Benötigte Komponenten 1 MIC-Zündsteuergerät 2 Impulsaufnehmerkabel* 3 Impulsaufnehmer* 4 Trigger-Pins/-Magnete Alternativ 5 Triggerscheibe Alternativ Triggerantrieb 6 Ausgangskabelbaum* 7 Zündspule* 8 1 Primärkabel/Zündleitung pro Zündspule* Zubehör A Verteilerkasten B AlphaRail-*/ LiteRail-Verkabelungsschiene Systemerweiterung C DetCon20-Antiklopfregelung D PowerView3-HMI-Modul Beschreibung V Nockenwelle W Kurbelwelle X Motor Y Zylinder Z Kabelbaum zur Verbindung der Zündschienen und des Verteilerkastens * Verfügbar in geschirmter und ungeschirmter Version. Gängige Varianten für die Impulsaufnehmeranordnung Impulsaufnehmeranordnung mit 3 Impulsaufnehmern bei 4-Takt-Motoren 1) Reset (Kurbelwelle) Magnetischer Impulsaufnehmer (Löcher, Pins, Zähne, Schrauben) 2) Drehzahl (Kurbelwelle) Magnetischer Impulsaufnehmer (Löcher, Pins, Zähne, Schrauben) 3) Nockenwelle Hall-Effekt-Impulsaufnehmer (Magnete) Alternativ 3) Nockenwelle Induktiver Impulsaufnehmer (Pins, Schrauben, Nuten) Impulsaufnehmeranordnung mit 1 Impulsaufnehmer bei 4-Takt-Motoren 1) Nockenwelle Hall-Effekt-Impulsaufnehmer (Scheibe mit Magneten) Alternativ 1) Nockenwelle Induktiver Impulsaufnehmer (Scheibe mit Pins, Schrauben, Nuten) Impulsaufnehmeranordnung mit 2 Impulsaufnehmern bei 2-Takt-Motoren 1) Reset Magnetischer Impulsaufnehmer (Löcher, Pins, Zähne, Schrauben) 2) Drehzahl (Kurbelwelle) Magnetischer Impulsaufnehmer (Löcher, Pins, Zähne, Schrauben) 5

6 Technische Daten MIC-Serie Feature MIC3-Serie MIC4-Serie MIC5-Serie Max. Anzahl Zündausgänge 6/12 8/16 20 Allgemein Max. Anzahl Impulsaufnehmer 1, 2 1, 2, 3 1, 2, 3 Spannungsversorgung VDC VDC VDC Zulässige Umgebungstemperatur 40 C bis +60 C 40 C bis +60 C (LD) 40 C bis +70 C (HD) 40 C bis +60 C Max. Primärspannung 250 VDC 250 VDC 250 VDC Leistung Max. Zündenergie Max. programmierbare Brenndauer 200 mj (300 mj Boost für Startphase) 300 mj (500 mj Boost für Startphase) 500 mj (700 mj Boost für Startphase) µsec µsec µsec Verfügbare Gehäusevarianten 1) Light Duty (LD) Panel Mount (PM), Light Duty (LD), Heavy Duty (HD) Heavy Duty (HD) Abmessungen 250 mm x 240 mm x 89,5 mm 304 mm x 240 mm x 97,5 mm (LD) 371 mm x 240 mm x 114,5 mm Schutzklasse IP54 IP20, IP54, IP65 IP65 Gehäuse Motormontage Nicht zulässig Nicht zulässig Nicht zulässig Anzahl Potentiometer zur manuellen Drehzahlverstellung Eingangsverkabelung O 2 (stufenlos) 2 (stufenlos) 35-polig, Stift (MIL) Steckerleisten (optional 2-MIL-Version) Steckerleisten Ausgangsverkabelung 17-polig, Buchse (MIL) 17-polig, Buchse (MIL) 35-polig, Buchse (MIL) Anzahl Status-LEDs ) Für Informationen zur Verfügbarkeit der Gehäuseausführungen wenden Sie sich bitte an Ihren MOTORTECH Ansprechpartner.

7 Mögliche Gehäuseausführungen beim MIC4 Optional als 2-MIL-Version Gehäuseausführung LD (Light Duty)* Standardausführung für den Einsatz in der direkten Nähe des Gasmotors in geschützten Umgebungen. Die Elektronik ist fest in einem Aluminiumgehäuse verbaut. 17-poliger Militärstecker (Buchse) für 8 und 16 Ausgänge Steckerleisten für Eingangsverkabelung Optional als 2-MIL-Version für schnelle Installation Geeignet für Umgebungstemperaturen von 40 C bis +60 C ( 40 F bis +140 F) Schutzklasse IP54 CSA Class I, Division 2, Group C, D; T4 304 mm x 240 mm x 97,5 mm (L x B x H) Gehäuseausführung PM (Panel Mount Schaltschrankeinbau)* Geräteausführung zur Montage in Schaltschränken. Ausgestattet mit Steckerleiste für eine einfache Integration in die Verkabelung. Steckerleisten für Ein- und Ausgangsverkabelung (8 und 16 Ausgänge) Geeignet für Umgebungstemperaturen von 20 C bis +50 C ( 4 F bis +122 F) Schutzklasse IP20 CSA Class I, Division 2, Group C, D; T4 (innerhalb eines Schaltschrankes) 304 mm x 240 mm x 114,5 mm (L x B x H) Rückseite Gehäuseausführung HD (Heavy Duty)* Wenn es wirklich zur Sache gehen soll. Die Heavy-Duty-Gehäusevariante ist im heißen Wüstensand ebenso zuverlässig wie im Frost des ewigen Eises. 17-poliger Militärstecker (Buchse) für 8 und 16 Ausgänge Steckerleisten für Eingangsverkabelung Optional als 2-MIL-Version für schnelle Installation Geeignet für Umgebungstemperaturen von 40 C bis +70 C ( 40 F bis +158 F) Integrierter Kühlkörper für optimale Wärmeabfuhr Schutzklasse IP65 CSA Class I, Division 2, Group C, D; T4 304 mm x 240 mm x 114,5 mm (L x B x H) * ATEX-Varianten verfügbar. 7

8 MOTORTECH Output Stage Technology Patentierte Technologie für MIC3/MIC4/MIC5* MOST MOTORTECH OUTPUT STAGE TECHNOLOGY Wirkungsgradgesteigerte Motoren, Emissionsvorschriften, hochverdichtete Gemische sowie der Einsatz unterschiedlichster Gasarten stellen immer höhere Anforderungen an das gesamte Zündsystem, u. a.: zuverlässige Zündung auch bei schwachen oder wechselnden Brennwerten des Gases Einhaltung von strengsten Emissionsvorschriften Vermeidung von Klopfen und Zündaussetzern Verringerung der Wartung durch längere Zündkerzenlaufzeiten Diese Anforderungen können nur durch ein präzises Zündverhalten und durch eine leistungsstarke Steuerung des Zündfunkens erfüllt werden. Hierfür wurde bei MOTORTECH die MOTORTECH Output Stage Technology (MOST) entwickelt und zum Patent angemeldet. MOST arbeitet mit folgenden Prinzipien: einstellbare Zündfunkenbrenndauer bei unterschiedlichem Hochspannungsangebot konstante Zündfunkenintensität über die eingestellte Zündfunkenbrenndauer Zur Verfügung stehen 200 bis 700 mj Primärenergie Einstellungen für MOST im MICT Die Einstellungen für MOST werden über die Konfigurationssoftware MICT vorgenommen. Auf der Konfigurationsseite Zündzeitpunkt Parametersatz A/B Energie können Sie für die Anlaufphase und für den Normalbetrieb unterschiedliche Werte für Brenndauer, Funkenintensität, Durchbruchspannung und Energiebegrenzung festlegen. So können Startschwierigkeiten des Motors abgefangen werden. Unterschiedliche Energieeinstellungen für die beiden Parametersätze A und B unterstützen beispielsweise einen optimal abgestimmten 2-Gas-Betrieb. Die Einstellungen sind u. a. von den verwendeten Zündspulen abhängig. Diese müssen für MOST geeignet sein und korrekt auf der Konfigurationsseite Motor Zündspulen eingestellt werden. Um die Energieeinstellungen für einen Motor zu optimieren, muss das Zündverhalten beobachtet und analysiert werden (Zündaussetzer, Klopfverhalten, Emissionswerte etc.). Dabei kann u. a. die sekundärseitige Diagnose im MICT unterstützen. *Patent-Nr.: US 8,893,692 BS. 8

9 In der Grafik werden das Verhalten einer konventionellen Hochspannungskondensatorzündung (HKZ) und das einer Zündung mit MOST gegenübergestellt: Hochspannungskondensatorzündung (HKZ) Die rote Kurve zeigt, dass bei der Zündung ein hoher Spitzenstrom erreicht wird. Danach nimmt der Strom stark ab. Um eine längere Brenndauer zu erzielen, muss die Energiezufuhr erhöht werden. Dies hat einen höheren Spitzenstrom zur Folge. Zündung mit MOST Die blaue Kurve zeigt, dass mit MOST ein geringerer Spitzenstrom erreicht wird. Der Strom bleibt auf einem konstanten Niveau, bis die Energiezufuhr endet. Danach sinkt der Strom ab. Auch in diesem Fall wird für eine längere Brenndauer mehr Energie zugeführt, allerdings wird dabei der Spitzenstrom nicht erhöht. 9

10 MICT MOTORTECH Integrated Configuration Tool Das MICT2.0 ist die grafische Benutzerschnittstelle zu den Steuergeräten der MIC3-, MIC4- und MIC5-Serie. Per Laptop können Konfigurationen vorgenommen und die Betriebsdaten des Motors eingesehen und angepasst werden. Sprache wählbar (Deutsch/Englisch/Chinesisch) Kompatibel mit Microsoft Windows XP/Vista/7 Druckfunktion einer Laufzeitdaten-Momentaufnahme zur externen Problemanalyse etc. MICT MOTORTECH INTEGRATED CONFIGURATION TOOL Kontextabhängige Online-Hilfe Unterschiedliche Zugangsebenen zur Vermeidung unbeabsichtigter Fehleingaben Beispielseiten Konfiguration Parameter Die enthaltene Datenbank bietet Motoreninformationen wie Zündreihenfolge, Zündsequenz, Anzahl Zündspulen pro Zylinder und typische Anzahl von Zähnen auf dem Schwung rad zur einfachen Motorenkonfiguration. Weitere Konfigurationen lassen sich manuell eingeben. Motorauswahl und benutzerdefinierte Verkabelung Bei der Auswahl eines Motors aus der Motorendatenbank kann auch eine benutzerdefinierte direkte Verkabelung konfiguriert werden. Somit besteht die Möglichkeit, die Orientierung der auf dem Motor montierten Verkabelungsschienen und des Ausgangskabelbaums im Zündsteuergerät zu definieren. 10

11 Parametersatz Die MIC-Zündsteuergeräte bieten zwei Parametersätze für die notwendigen Eingaben zur Berechnung des Zündzeitpunktes, die beispielsweise für einen 2-Gas-Betrieb des Motors genutzt werden können. Zudem können die Parametersätze grafisch dargestellt werden. Parametersatz Darstellung der Konfiguration Die grafische Darstellung der Parametersätze A und B ermöglicht eine schnelle visuelle Überprüfung der konfigurierten Werte. Parametersatz Energieeinstellungen Mithilfe der erweiterten Energieeinstellungen können für die Anlaufphase und den Normalbetrieb des Motors die Zündfunkenbrenndauer bei unterschiedlichen Hochspannungsangeboten sowie die Zündfunkenintensität eingestellt werden. 11

12 Beispielseiten Laufzeitdaten Übersicht In der Übersichtsdarstellung können die wichtigsten aktuellen Laufzeitdaten wie Drehzahl, Zündzeitpunkt oder Systemstatus auf einen Blick erfasst werden. Durchbruchspannung Das MICT bietet viele aktuelle und detaillierte Informationen über den Status jedes einzelnen Zündausgangs. Wichtige Daten werden optisch aufbereitet, sodass Unregelmäßigkeiten sofort ins Auge fallen; z. B. wird die Sekundärspannung zusätzlich als Balkendiagramm dargestellt und die Art einer Fehlzündung durch eine Warnleuchte symbolisiert. Warnungs-, Fehler- und Alarmliste Das MICT zeigt zusammengefasst alle Informationen, Warnungen, Fehler und Alarme in einer Liste. Neben der Alarmliste und den detaillierteren Meldungen wird zusätzlich zu den Betriebsstunden auch das genaue Datum mit Uhrzeit angezeigt, an dem eine Meldung in die Liste aufgenommen wurde. 12

13 Zündzeitpunkt In der Ansicht werden Ihnen im linken Bereich alle Werte und Einstellungen angezeigt, die den Zündzeitpunkt beeinflussen. Im rechten Bereich werden darüber hinaus die Werte angezeigt und als Balkengrafik dargestellt, die an den drei Eingängen (Potentiometer, analoger Strom- und Spannungseingang) anstehen und so zu den angezeigten Änderungen des Zündzeitpunktes führen. Der Wert für die Drehzahlkurve ergibt sich aus dem in der Konfiguration eingestellten Kurvenverlauf. Diagnose Die Statusanzeige gibt an, in welchem Fehlerbehandlungszustand sich das Gerät für die CAN-Bus-Kommunikation befindet. Beispielseiten Selbsttest Selbsttest Sie können über das MICT einen Selbsttest durchführen, um die Reihenfolge der Verkabelung und die Verbindung zwischen den Ausgängen des Zündsteuergerätes bis zu den Zündkerzen zu überprüfen. 13

14 Komponenten für MIC-Zündsysteme Zündleitungen für ungeschirmte Anwendungen Patentierte PolyMot -Zündleitungen sind in ihrem Anwendungsbereich die zuverlässigsten. Hergestellt aus einer Kombination aus Keramik, Teflon und Silikon übertragen sie fast jede Intensität hochenergetischer Zündfunken von der Zündspule zur Zündkerze. Variationen sind für fast jedes Motorenmodell erhältlich. Zündkerzen mit langer Bauform Bei Anwendungen auf Motoren, die mit extrem engen Zündkerzenschächten ausgestattet sind, stoßen konventionelle Zündleitungen konstruktiv an ihre Grenzen. Die Lösung sind spezielle Zündkerzen mit langer Bauform. Dabei ist das Zündkabel zum direkten Anschluss an die Zündspule bereits integriert. Gehäuse- und Kabellänge sowie Zündspulenanschluss sind individuell für die jeweilige Anwendung konfigurierbar. Industriezündkerzen Der heutige Industrie-Gasmotorenmarkt erfordert Elektroden mit Platin- oder Iridiumlegierung für langlebige Zündkerzen. Hochleistungs-Zündspulen Zündspulen werden in modernen Zündsystemen immer bedeutender. MOTORTECH bietet auf Steuergeräte abgestimmte Hochleistungs-Zündspulen an: Neues, modernes Design Einsatz qualitativ hochwertiger Werkstoffe Ideal für die Zündung alternativer Kraftstoffe wie Biogas Mit MOST kompatibel MOT- Coils MOTORTECH IGNITION COILS 14

15 MOTORTECH LiteRail-Verkabelungsschienen Das MOTORTECH LiteRail-Systemprofil aus Aluminium wird vorkonfektioniert für Ihre Motorauslegung geliefert. Passende und vorangepasste Zündspulen und die erforderliche Verkabelung über eine austauschbare Kabelspinne erleichtern den Aufbau sowie die Austauschbarkeit im Servicefall. Die MOTORTECH LiteRail ist im Systemverbund mit der MIC3, MIC4 und MIC5 erhältlich. LiteRail Verkabelungsschienen sind nur für die Verwendung in nicht explosionsgefährdetem Raum (non CSA) erhältlich. DetCon20 MOTORTECH DETONATION CONTROL SYSTEM DetCon20 Das DetCon20-Klopferkennungsgerät bietet vollen Schutz für Gas- und Dualkraftstoff- Motoren mit 2 bis 20 Zylindern. Es ist mikroprozessorgesteuert, erkennt jegliches Klopfen im Frühstadium und sendet ein analoges Signal (4 20 ma/0 5 V) zum Zündsystem, um in einer linearen Funktion den Zündzeitpunkt auf spät zu verstellen. Ein Signal zur Lastreduzierung oder letztlich ein Stoppsignal wird an die Motorsteuerung gesendet, wenn das Klopfen nicht eliminiert werden kann. CAN-Bus-Schnittstelle inbegriffen. PowerView3 HMI-Modul Das PowerView3 ist ein kompaktes und flexibles HMI-Modul (Human- Machine-Interface) zur Visualisierung und Bedienung der neuen Generation von MOTORTECH Steuergeräten. Auf über 25 verschiedenen Seiten bietet das 7 -Farbdisplay die vollständige Darstellung wichtiger Betriebsdaten zur Zündung und Klopfregelung sowie zur Justierung einzelner Parameter. Fehlerdiagnosen können komfortabel im Feld, ohne zusätzliche Nutzung eines Laptops, durchgeführt werden. Der Touchscreen ermöglicht eine intuitive Navigation durch die verschiedenen Menüs und Anzeigeelemente. Die wichtigsten Betriebsdaten lassen sich auf USB-Massenspeicher oder SD-Karte aufzeichnen. Die Funktionen zur Visualisierung sind für jedes Gerät einzeln zu aktivieren. Nachträgliche Aktivierungen oder Firmware-Aktualisierungen sind jederzeit möglich. Magnetischer Impulsaufnehmer Verlässliche Konstruktion in verschiedenen Längen. Erhältlich in standardmäßigen oder CSA-/ATEX-zertifizierten Versionen. Hall-Effekt-Impulsaufnehmer Hochtemperaturbeständiger Impulsaufnehmer. Getriggert von Magneten. Erhältlich in Standard- oder CSA-/ ATEX-zertifizierten Versionen mit beiden möglichen Polaritäten. Induktiver Impulsaufnehmer Kleiner Sensor (M12-Gewinde) für Anwendungen, bei denen nur wenig Platz zur Verfügung steht. Kann in Öl betrieben werden. Hochtemperaturbeständig. Erhältlich in Standard- oder CSA-/ATEX-zertifizierten Versionen. 15

16 Wenn s brennt, ist unser Serviceteam schnell bei Ihnen vor Ort! Egal, in welchen Teil der Erde wir dafür reisen müssen. Wir wissen genau, es geht um viel und leisten deshalb auch mehr als Andere. Denn wir wollen, dass bei Ihnen alles glattläuft. Immer und überall. Ganz nach unserer Maxime: Let us drop everything and work on your problem. MOTORTECH empfiehlt DENSO Zündkerzen MOTORTECH GmbH Hogrevestr Celle Telefon: Fax: motortech@motortech.de Zentrale Niederlassung Sales-Partner MOTORTECH AMERICAS, LLC 1400 Dealers Avenue, Suite A New Orleans, LA Phone: Fax: info@motortechamericas.com 16 Vertrieb durch: P/N DE Rev.08/2015 MOTORTECH Sales-Flyer MIC-Serie Copyright Copyright für jegliche in Publikationen von MOTORTECH verwendeten Materialien vorbehalten. Jegliche Vervielfältigung oder Nutzung von Objekten wie Bildern oder Textbausteinen in anderen elektronischen oder gedruckten Publikationen ist nur mit Zustimmung von MOTORTECH zulässig. Warenzeichenhinweis MOTORTECH Produkte und das MOTORTECH Logo sind eingetragene und/oder gewohnheitsrechtliche Warenzeichen der MOTORTECH Holding GmbH. Alle OEM-Namen und Teilenummern sind lediglich zu Referenzzwecken angegeben. Alle Rechte an Warenzeichen, Logos und Symbolen, die in MOTORTECH Publikationen verwendet oder abgebildet werden, sind ausschließlich dem jeweiligen Eigentümer vorbehalten und werden nur zu Referenzzwecken verwendet.