Hallo liebe Community,
Als Neuling im Kettensägenbereich, vorallem Oldies bin ich irgendwann auf diese ominösen Zündchips gestoßen. Nach langer Recherche meine ich dann auch deren Funktion verstanden zu haben. Das gesammelte Wissen möchte ich daher mal in einem Sammelthread zur Verfügung stellen und auch die letzten Ungeklärtheiten meinerseits aufklären. Wer also Lust hat, darf gerne Erfahrungen mit einfließen lassen oder mich auch korregieren
Auf Bilder verzichte Ich hier mal, wegen Copyright und ähnlichem.
Nun mal was ich weiß und mir zusammengetragen hab:
Zu aller erst kann ich einen Zündchip nur bei Unterbrecher-Zündungen einsetzen. Dieser ERSETZT den kontaktbehafteten Unterbrecher-Kontakt, das heißt der Unterbrecher wie auch der Kondensator werden entweder ausgebaut oder die Leitungen werden abgezwickt, während die Bauteile an Ort und Stelle verbleiben.
Funktion Unterbrecher-Kontakt:
Technisch umgesetzt wird die Zündung in dem in das sogenannten Lüfterrad/ Polrad/ Schwungrad (Im weiteren Polrad genannt, da dies im Text die Haupteigenschaft ist) ein oder mehrere Magnete eingesetzt werden. Das Polrad wird durch einen Halbmondkeil immer in einer festen Position zur Kurbelwelle montiert. Dadurch wird immer der gleiche Zündzeitpunkt (ZZP) nach De- und Montage garantiert.
Die Spule in der die Zündspannung induziert wird, sitzt entweder innerhalb des Polrades auf dem Gehäuse oder außerhalb des Polrades auf dem Gehäuse. Je nachdem ob innerhalb oder außerhalb, sitzt auch der Permanent-Magnet außen oder innen am Polrad.
Die Zündspannung entsteht in dem ein Permanent-Magnet an der Primärpule vorbei geführt wird. Denn wer sich bei Elektronik oder in Physik etwas auskennt weiß, dass durch vorbeiführen eines Permanent-Magnets an einem Leiter, das Magnetfeld verändert wird, wodurch eine Spannung entsteht. Wichtig dabei ist aber, dass der Magnet quer zum Leiter vorbei geführt wird. Ebenfalls wichtig ist, dass es sich bei der erzeugten Spannung immer um Wechselspannung handelt.
Warum Wechselspannung?
- Weil ein Magnet immer einen Nord und einen Südpol hat, je nachdem welcher Pol am Leiter vorbei geführt wird, ändert sich die Richtung der Magnetfeldlinien und somit die Richtung des Stroms.
Kurz hierzu: Die Magnetfeldlinien fließen immer vom Nord- zum Südpol und treten immer senkrecht am Nordpol aus und senkrecht am Südpol ein. Je nach Orientierung der Magnetfeldlinien ändert sich die Richtung der Lorenzkraft (diese ist verantwortlich für die entstehende Spannung, da Sie die Elektronen im Leiter bewegt und Strom ist nichts weiter als bewegte Elektronen oder auch ein Elektronen-Strom). Die Elektronen werden also wenn der Nordpol vorbei zieht in die eine und wenn der Nordpol vorbei zieht in die andere Richtung bewegt. Die elektrischen Pole am Leiter wechseln also beim vorbei ziehen des Magneten, mit seinem Nord- und Südpol genau einmal. Kommt der Magnet immer wieder vorbei wechseln Sie ständig, das kennt man – genau! Von Wechselstrom.
Dieser Effekt beruht übrigens auf Gegenseitigkeit. Ein Strom durchflossener Leiter baut ein Magnetfeld quer zur Leiter-Richtung auf. Dieser Effekt wird bei Magnetspulen genutzt um aus Strom wieder Magnetismus zu erzeugen.
Warum kein Primär-Leiter, sondern eine Primär-Spule?
- Ganz einfach, die im Leiter induzierte Spannung ist sehr gering und würde nicht ausreichen für eine Zündung, daher werden mehrere Leiter genutzt, deren Spannung sich addiert. Aus Platzgründen wickelt man diese mehreren Leiter einfach zur Spule.
Um den Effekt der Spannungserzeugung noch zu verstärken, versieht man die Spule noch mit einem Eisenkern, dadurch ändert man die Induktivität der Spule. Genauer gesagt bewirkt der Eisenkern eine Änderung der Permeabilität und damit auch der magnetischen Flussdichte in der Spule, das aber nur am Rand. Dadurch werden weniger Wicklungen in der Spule nötig. Die Spule ist meist aus Kupfer, daher teuer, somit kommt dieser Effekt gerade Recht um Material und somit Geld und auch Bauraum zu sparen. Wäre ja dumm, darauf zu verzichten, da man sich keine Nachteile einhandelt.
Warum Eisen?
- Es besitzt eine hohe Permeabilität, nicht die höchste, aber die im Vergleich zum Preis und der Verfügbarkeit die am wirtschaftlichsten beschaffbare. Übrigens: In einem reinen Eisenkern entstehen durch Wirbelströme Verluste (Wärme), daher nutzt man Blechpakete, also mehrere Kerne, wodurch die einzelnen Wirbelströme geringe ausfallen und weniger Energie verloren geht. Die Blechpakete müssen dabei elektrisch getrennt sein, das geschieht meist über Isolations-Papiere oder Isolations-Lack.
So nun hat man eine Zündspannung, diese hat aber eine recht geringe Spannung und wer sich schon mal mit einer Zündung beschäftigt hat, der weiß, dass die Zündspannung im Dereich von Kilo-Volt (kV) liegt. Daher ist der Weg des Zündstroms zur Kerze hier noch nicht zu Ende.
Es gibt, wie man schon vermuten kann, wenn es eine Primär-Spule gibt auch eine Sekundärspule. Die Primär-Spule ist aus vergleichsweise dickem Draht mit relativ wenigen Windungen gewickelt, die Sekundär-Spule hingegen aus sehr dünnem Draht mit vielen Wicklungen. Sie Sekundär-Spule wird um die Primär-Spule gewickelt.
Warum das ganze?
- Durch die beiden übereinander liegenden Spulen entsteht ein Trafo (Transformator). Dieser wird, wie manche vielleicht wissen zur Spannungswandlung genutzt. Das ist hier ebenfalls der Fall. Das Trafo-Prinzip macht aus den wenigen Volt der Primär-Spule, Kilo-Volt in der Sekundär-Spule. Diese sind, wie oben beschrieben nötig damit der Zündfunke an der Zündkerze überspringen kann. Zur Übertragung der Spannung wird ebenfalls ein Magnetfeld genutzt und ein gemeinsamer Eisenkern.
So nun haben wir eine Hochspannung und somit einen Zündfunken!
Wofür denn dann noch ein Unterbrecher?
- Der Unterbrecher, schließt zunächst die Primärsule mit dem Gehäuse kurz, genauer gesagt eines der beiden Enden. Ähnlich wie bei Fahreugen wird bei Sägen alles nur mit einem Leiter angeschlossen, der zweite Leiter ist das Gehäuse. Somit werden beide Enden der Spule verbunden und es fließt kein Strom, bzw. nur der Kurzschlussstrom. Sprich die Elektroden rennen im Kreis und das ganze auch noch dauernd in eine andere Richtung :D
So warum macht den der Unterbrecher die zuvor mühsam erarbeite Zündspannung kaput?
Das tut er in der Tat, aber nur bis zu dem Zeitpunkt in dem er öffnet und das geschieht pro Kurbelwellen-Umdrehung genau einmal und das ist, man ahnt es schon, der Zündzeitpunkt.
Wenn man nun nur einen Permanent-Magneten im zur Kurbelwelle positionierten Polrad hat und eine Zündspule, dann wäre der Zündzeitpunkt doch schon definiert oder?
Nunja fast. Wenn der Permanent-Magnet und die Primär- und Sekundär-Spule so klein wären, dass der Zeitraum in dem eine Zündspannung induziert wird so klein ist, dass er einem „normalen“ Zündfunken nahe käme, dann wohl ja. Aber in Realität bauen die Spulen und ein ausreichend starker Magnet so groß, dass der Zeitraum in dem die Zündspannung induziert wird zu groß wäre um eine ausreichend definierte Zündung zu erreichen. Zudem wäre der Zündfunken auch zu lang und der Startpunkt an dem der Funke entsteht, zu undefiniert, da dieser unmittelbar von der Höhe der Zündspannung abhängt, da diese den Zeitpunkt des Überschlages an der Zündkerze festlegt. Daher brauchen wir einen Unterbrecher der unseren Zündzeitpunkt fest definiert.
Leider macht der Unterbrecher das sehr exakt, wer viel mit Rollern und ähnlichem zu tun hat, der weiß dass es elektronische Zündungen gibt die variable Zündzeitpunkte haben. Das heißt die Zündung verstellt selbsttätig den Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der Drehzahl.
Warum nutzt man eine dynamische Zündverstellung?
Das Startverhalten wird verbessert wenn der Zündzeitpunkt (ZZP) bei niedrigen Drehzahlen sehr früh liegt (weit vor dem Oberen Totpunkt). Im Teillastbereich kann eine relativ später ZZP genutzt werden, was die Leistung verbessert. Hin zu hohen Drehzahlen wird der ZZP dann wieder zurück nach spät genommen, da der Motor schnell dreht und das Gemisch somit weniger Zeit hat zu Expandieren, bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht. Das aber nur am Rande!
Theoretisch, können auch eine riesige Kreisförmige Spule und mehrere Magnete auf dem Polrad genutzt werden um die Zündspannung zu generieren, der Unterbrecher würde die Zündspannung ohnehin nur zum ZZP freigeben.
Warum tut man das nicht?
Prinzipiell müsste man das Polrad so nicht mehr positionieren, fast nicht mehr. Die induzierte Spannung ist wie schon gesagt eine Wechelspannung, das heißt Sie ändert ständig ihr Vorzeichen, das heißt, der ein oder andere merkt es schon, sie hat auch einen 0 Durchgang, bei dem die Spannung 0 ist. Löst der Unterbrecher genau hier aus, ist der Zündfunke sehr schwach oder gar nicht vorhanden. Außerdem wären die Magnete und die große Spule größtenteils ungenutzt, daher eine Bauraummäßig kleine aber ausreichende Spule und oft nur ein Permanent-Magnet.
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021, 018 
