Aufbau und Funktion Zündsystem HFM. A. Zündsystem Motor 104. b RA /1

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1 Aufbau und Funktion Zündsystem HFM A. Zündsystem Motor 104 Hinweis Nachfolgend sind die Unterschiede gegenüber der Zündanlage des Motors 111 HFM beschrieben. Anordnung der Zündspulen und Verteilung der Hochspannung. Die Zündspulen sind an der Zylinderkopfhaube angeordnet. Je eine Zündspule versorgt zwei Zündkerzen gleichzeitig mit Hochspannung. Zündspule Zylinder T1/1 2 und 5 T1/2 3 und 4 T1/3 1 und 6 P b RA /1

2 Zündspulen Die drei Zweifunken-Zündspulen werden vom Steuergerät HFM über je eine Leistungsendstufe abwechselnd gegen Masse schaltend angesteuert. Die Hochspannung wird dabei von einer Zündspule so verteilt, daß eine Zündkerze im Arbeitstakt des Zylinders zündet, während die andere Zündkerze in den Ausstoßtakt des um 360 versetzten Zylinders zündet. Eine Kurbelwellenumdrehung später sind die entsprechenden Zylinder zwei Takte weiter und die Zündkerzen zünden wieder, jedoch nun mit vertauschten Rollen. Auch die zweite und dritte Zweifunken-Zündspule erzeugen jeweils zwei Funken, jedoch jeweils um 120 Kurbelwinkel versetzt. P A Ansaugen B Verdichten C Arbeiten D Ausstoßen E Zündfunke KW Kurbelwinkel Die Zündspulen (T1/1, T1/2, T1/3) sind mit einem Zündkerzenstecker über den Sekundärausgang (4a) direkt auf eine Zündkerze aufgesteckt. Der Sekundärausgang (4b) führt über eine Zündleitung zum anderen Zylinder. Die Führungshülse (W) ist gleichzeitig der Masseanschluß für die Zündspule. P b RA /2

3 Der Primärstrom wird durch das Steuergerät HFM auf ca. 7 A begrenzt. Die maximale Zündspannung beträgt ca. 32 KV. Der Widerstand der Sekundärwicklung muß zwischen beiden Hochspannungsanschlüssen geprüft werden, Sollwert 5,2 8,5 K]. Der Widerstand der Primärwicklung zwischen Anschluß 1 und 15, Sollwert 0,3 0,4 ]. M Primäranschlüsse führen Spannung bis 400 V. Führungshülse (W) muß immer mit Fahrzeugmasse verbunden sein. M Personen mit Herzschrittmacher sollten an dieser Zündanlage nicht arbeiten. b RA /3

4 B. Zündsystem Motor 111 Zündspulen Die Zündspulen (T1/1, T1/2) haben zwei Hochspannungsanschlüsse (4a, 4b). Jeder Hochspannungsanschluß versorgt jeweils eine Zündkerze mit Hochspannung. Der Primärstrom wird durch das Steuergerät HFM auf ca. 7 A begrenzt. Die maximale Zündspannung beträgt ca. 32 KV. M Primäranschlüsse führen Spannung bis 400 V. Kernpaket/Halter muß immer mit Fahrzeugmasse verbunden sein. P M Personen mit Herzschrittmacher sollten an dieser Zündanlage nicht arbeiten. Die Zündspule ist ähnlich wie ein Transformator aufgebaut, wobei die Primär- und Sekundärwicklung galvanisch voneinander getrennt sind. Die beiden Enden der Sekundärwicklung sind jeweils mit einem Hochspannungsanschluß versehen und bilden zusammen mit zwei Zündkerzen einen geschlossenen Stromkreis. Während des Zündvorganges entsteht in der Sekundärwicklung eine Hochspannung. Die Zündfunken springen an beiden Zündkerzen gleichzeitig über, wobei ein Zündfunke von der Mittel- zur Masseelektrode und ein Zündfunke von der Masse- zur Mittelelektrode überspringt. Dadurch ergibt sich an den Sekundäranschlüssen gleichbleibend eine positive und eine negative Hochspannung gegen Masse. Der Zündfunke im unverdichteten Ausstoßtakt benötigt nur wenig Energie, so daß nahezu die gesamte in der Zündspule gespeicherte Energie dem Arbeitstakt zur Verfügung steht. 4a Sekundärausgang (+) 4b Sekundärausgang (-) E Eisenkern L1 Primärwicklung L2 Sekundärwicklung P b RA /4

5 Da die Sekundärwicklung mit beiden Zündkerzen in Reihe geschaltet ist, wirkt sich eine Unterbrechung (z. B. am Zündkerzenstecker) auf beide Zündfunken aus. Der Widerstand der Sekundärwicklung muß zwischen beiden Hochspannungsanschlüssen geprüft werden, Sollwert 5,2 8,5 K]. Der Widerstand der Primärwicklung zwischen Anschluß 1 und 15, Sollwert 0,3 0,4 ]. Vorteile der ruhenden Hochspannungsverteilung: wesentlich geringerer elektromagnetischer Störpegel (keine offenen Funken) keine rotierenden Teile Geräuschreduzierung weniger Hochspannungsverbindungen 1 Klemme 1 4a Sekundärausgang (+) 4b Sekundärausgang ( ) 15 Klemme 15 L1 Primärwicklung L2 Sekundärwicklung R4 Zündkerze P Anordnung der Zündspulen und Verteilung der Hochspannung Die Zündspulen sind zwischen den Saugrohren angeordnet. Je eine Zündspule versorgt zwei Zündkerzen gleichzeitig mit Hochspannung. Zündspule Zylinder T1/1 1 und 4 T1/2 2 und 3 Hinweis zur Prüfung der Zündanlage mit Oszilloskop Entsteht bei der Prüfung mit dem Diagnose- Testgerät auf dem Oszilloskop kein Bild, müssen die Sekundärmeßwertgeber an den Hochspannungsleitungen, der Zündspule T1/1 von Zündleitung 1 auf Zündleitung 4, bzw. T1/2, von Zündleitung 2 auf Zündleitung 3 vertauscht werden. P b RA /5

6 Die beiden Zweifunken-Zündspulen werden vom Steuergerät HFM über je eine Leistungsendstufe abwechselnd gegen Masse schaltend angesteuert. Die Hochspannung wird dabei von einer Zündspule so verteilt, daß eine Zündkerze im Arbeitstakt des Zylinders zündet, während die andere Zündkerze in den Ausstoßtakt des um 360 versetzten Zylinders zündet. Eine Kurbelwellenumdrehung später sind die entsprechenden Zylinder zwei Takte weiter und die Zündkerzen zünden wieder, jedoch nun mit vertauschten Rollen. Auch die zweite Zweifunken-Zündspule erzeugt jeweils zwei Funken, jedoch um 180 Kurbelwinkel gegenüber der ersten versetzt. A Ansaugen B Verdichten C Arbeiten D Ausstoßen E Zündfunke KW Kurbelwinkel P Mehrfunken-Zündung Um die Startwilligkeit des Motors bei Kühlmitteltemperaturen <0 C zu erhöhen, wird im Zündzeitpunkt mehrfach hintereinander gezündet, jedoch nur bis maximal 10 nach OT und einer Motordrehzahl bis 600/min. Synchronisierung der Zündreihenfolge Um die richtige Zuordnung des Zündzeitpunktes zum jeweiligen Zylinder zu erreichen wird die Zündreihenfolge bei den ersten Motorumdrehungen synchronisiert. Dazu benötigt das Steuergerät HFM das Signal des Positionsgebers Nockenwelle (L5/1) zur Erkennung OT 1. Zylinder, und das Signal Positionsgeber Kurbelwelle (L5) (Magnet-Segment) zur Erkennung des Zündkreises 2 (Zylinder 2 und 3). b RA /6

7 Zündung beim Starten Beim Starten des Motors bis ca. 600/min wird der Zündzeitpunkt nur über die Hinterkanten der Segmente am Schwungrad/Mitnehmerscheibe vom Positionsgeber Kurbelwelle (L5) gesteuert. Erst bei erreichen einer Drehzahl von ca. 800/min wird vom festen Zündzeitpunkt zu dem für den momentanen Betriebszustand entsprechend errechneten Zündzeitpunkt übergegangen. Motordrehzahl/Kurbelwellenstellung/ Erkennung Zündkreis Nockenwellenposition OT 1. Zylinder Zündung bei Warmlauf Im Warmlauf wird je nach Kühlmitteltemperatur und Last der Zündzeitpunkt korrigiert. Motordrehzahl/Kurbelwellenstellung/ Erkennung Zündkreis Luftmasse Zündung bei Vollast Oberhalb eines festen Drosselklappenwinkels erkennt das Steuergerät HFM Vollast. Korrekturwinkel in Richtung Früh aus Warmlauf- und Heizfunktion werden berücksichtigt. Motordrehzahl Drosselklappenstellung Luftmasse b RA /7

8 Zündung bei Leerlauf Im Leerlauf sind bei geschlossenem Leerlaufkontakt 4 feste Zündkennlinien in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur und des Getriebes (MG oder AG) vorgegeben. Diese werden von dem Abgleichstecker HFM nicht beeinflußt. Motordrehzahl/Kurbelwellenstellung/ Erkennung Zündkreis Leerlauferkennung Zündung bei Schubabschaltung Beim Wiedereinschalten der Einspritzventile (siehe Funktion Benzin-Einspritzsystem unter Schubabschaltung) wird der Zündzeitpunkt für max. 15 Zündungen um max. 15 KW in Richtung Spät verstellt, um eine sprunghafte Momentenzunahme bei Wiedereinsetzen des Motors nach der Schubabschaltung zu verhindern. Motordrehzahl/Kurbelwellenstellung/ Erkennung Zündkreis Motorbetriebszustand b RA /8