Hochspannungszündbox


Immer mal wieder werde ich gefragt, wie man einen Zündfunken für die Pulso und die Valveless-
Triebwerke an einer Zündkerze erzeugen kann. Auch wird stets gefragt was das für ein schwarzer Transformator
zwischen Batterie und Triebwerk ist. Dieser Bericht soll alle diese Fragen beantworten und Hilfestellungen zum
Thema geben...

Als erstes... Um einen Zündfunken an der Zündkerze zu erzeugen braucht es mehrere tausend Volt.
Hier lernen wir wie das gemacht wird und welche verschiedene Methoden es gibt. Die Hier vorgestellten
Varianten sind sehr einfach. Natürlich gibt es noch andere Möglichkeiten z.B. mit ein paar Elektronik-
Bauteilen aber eben: Einfach soll es sein!

 

Als erstes hier ein ganz kleiner Theorieblock. Wie schon bei der Deo-Colarakete beschrieben wurde, gibt es einen einfachen
Trick, die Voltzahl einer Spannungsquelle zu erhöhen oder zu senken. Dies geschieht in einem sogenannten Transformator.
Diese Dinger kenne wir alle aus dem Alltag. Wenn wir z.B. unser Mobilphon aufladen gibt's da die kleine schwarze Box,
welche wir in die 230Volt Steckdose einstecken.  Beim Kabel welches dann ins Telefon kommt, kommen dann nur noch ca. 5 Volt
heraus. Wie geht das??? Ganz einfach. Es gibt zwei Drahtspulen. Diese befinden sich auf einem  gemeinsamen Eisenkern.
Nehmen wir an, die Spule an der 230Volt Seite hat 230 Windungen. Die Spule auf der Mobilphonseite hat 5 Wicklungen.
Dann haben wir: 230Volt durch 230Wiklungen = 1 Volt x 5 Wicklungen = 5Volt
Natürlich geht das auch auf die andere Seite. Wenn wir nun auf der 230Volt Seite 10 Wicklungen haben und auf der
Hochspnnungsseite1000Wicklungen gibt das:

230Volt /10= 23Volt x 1000 = 23'000Volt = 23KVolt

 

Dies ist nun genau dieser "ominöse" schwarze Kasten der immer mal wieder beim Starten irgendwelcher Triebwerke verwendet wird.
Dieses schwarze Ding ist in etwas die schnellste und simpelste Methode einen ganz netten und
kräftigen Zündfunken zu erzeugen. An  einer normalen Haussteckdose einstecken und schon hat man auf der Sekundärseite einen
super Funken. Aber was ist es genau, für was wird es gebraucht und von wo bekomm ich das gute Stück?!?

 

Die Lösung ist simpel. Ein solcher Hochspannungstrafo ist eigentlich in jeder normalen Gas oder Ölheizung, welche unsere
Häuser heizen verbaut. Eine Heizung macht ja nix anderes als Gas oder Öl zu verbrennen und nutzt die entstandene Wärme
um das Wasser in den Heizkörpern zu erhitzen. Zum Zünden von Gas oder Öl braucht es einen Zündfunken. Dieser wird
durch das Elektronische Zündgerät oder eben auch Zündtrafo genannte Gerät erzeugt.

 

Diese Dinger gibt es in verschiedenen Formen, Farben Stärken und Bauausführungen. Meist kriegt man die gratis oder für ein
Trinkgeld beim netten Heizungsfachmann um die Ecke wenn der gerade irgendwo eine alte aber noch funktionstüchtige Heizung
herausreist.
Aber an dieser Stelle wird das erste mal explizit gewarnt. Hochspannung ist nicht zum spielen da! Seriöses arbeiten ist hier von
größter Notwendigkeit.

 

Zur Seriosität gehören z.B. richtige Hochspannungskabel. Die Isolation dieser Kabel ist ein vielfaches dicker als die Isolation
eines normalen Kabels. Verwendet man ein normales Kabel schlägt der Funke durch die "dünne" Isolation durch und kann
dir einem heftigen Stromschlag verpassen. Also... richtiges Kabel ist Pflicht!

 

Hier zu sehen sind 4 verschiedene Zündkerzenstecker. Diese werden bei Auto, Motorrad, Kettensägen, Rasenmäher und
der gleichen verwendet. Unten ist noch die dazugehörende Zündkerze.
Bei Pulso und Valvelesstriebwerke kannst du dir den Kerzenstecker getrost ersparen. Spähtestens wenn das Triebwerk
richtig läuft, läuft der Stecker auch, respektive verläuft währe hier die richtige Wortwahl. Die Stecker sind nicht für diese Wärme
gemacht, welche die Triebwerke abstrahlen.

 

Bevor wir nun zum nächsten Bild kommen hier nochmals einen kleinen Theorieblock:

Wie oben beschrieben kann mit zwei Spulen welche sich auf einem Metallleiter befinden die Voltanzahl erhöhlt oder verkleinert werden. Dieser Trick funktioniert aber nur
mit Wechselstrom. Also so in etwa wie wenn jemand immer wieder an einem Schalter ein und ausschalltet.

Nehmen wir nun an, wir sind in einer schönen Kiesgrube, weit weg von Nachbarn und Spießern die keine Freude an
hellrotglühenden Triebwerken haben... Jetzt starte mal einen 230Volt Trafo an einem 2 Km langen Kabel welches zur nächsten Steckdose reicht....?!?

 

Wie immer gibt's auch da einen Trick. Aus einer Autobatterie beziehen wir erst mal unsere Energie. 12Volt Gleichspannung.
Das silbrige Ding ist ein Inverter. Dieses macht aus 12Volt Gleichspannung, 230 Volt Wechselspannung.
In dieser silbrigen Kiste hat's Elektronik die eine Wechselspannung erzeugt und einen Trafo
der dann die 12Volt auf 230Volt 50Hz herauf transformieren. Dies entspricht dann dem was aus einer Steckdose
kommt. Dann noch den schwarzen Hochspannungstrafo dran und schon hat man aus 12Volt 15KV und somit einen netten Funken.

 

Als Vertreter aller Motoren nehmen wir mal diesen Winzling. Er stammt aus einem Piaggio Ciau. Vom Motor her kommt die
"Wechselspannung". Von dort geht's auf den Hochspannungstrafo (Das schwarze Ding oben) und dann auf die Zündkerze.

 

Diese sehen wir hier von der Innenseite welche im Normalfall verborgen bleibt.

 


 Um den Zündfunken zu erzeugen braucht es das selbe wie vorhin schon
beschrieben. Einerseits Energie in Form von Strom, eine Wechselspannung (oder dergleichen) und einen Hochspannungstrafo.

 

 

Sehen wir uns das Ganze genauer an. Hier sieht man zwei Spulen. In diesen wird mittels dem Schwungrad welches einen Permanent-
Magneten enthält, elektrischer Strom erzeugt, während sich dieses dreht. (Funktionsbeschreibung siehe Bericht Generator)
Links neben der Welle auf welcher sich ein Excenter befindet, ist der Unterbrecher. Dieser öffnet bei jeder Umdrehung, wenn der Excenter
vorbeikommt den Unterbrecher und erzeugt somit ein art Wechselspannung... Respektive Rechteckspannung:
Strom / kein Strom / Strom / kein Strom... (Rechts, mit gelben Kabel
befindet sich der Löschkondensator. Mehr darüber weiter unten.)

 

Mit der Rechteckspannung wird nun die Zündspule gespeist und es resultiert ein Zündfunke. Dieser ist vom Zeitpunkt
exakt gesteuert, (öffnen vom Unterbrecher) da der Excenter ja immer zur selben Zeit am Unterbrecher vorbei
kommt und somit den Funken zur richtigen Zeit für die Zündung vom Luftbenzingemisch auslöst.

 

Für ein Zweizylinder- Motorrad sieht dann die Spule in etwa so aus. Zwei Zündkerzen
brauchen zwei Zündspulen...

 

Spannend ist auch diese Kiste! Dieses schnuckelige Ding ist ebenfalls eine Zündung. Links hat es eine Welle an welcher der
drehende Motor angeflanscht wird....

 

Das Ding offen. Es hat ebenfalls wie beim Motor vorher einen Läufer der Strom produziert, eine nette große Spule
einen Zündunterbrecher und ganz wichtig einen Löschkondensator. (Das runde Ding vorne drauf)

 

Hier sieht man den Excenter und den Zündunterbrecher Exzellent. :-)
Funktion: Durch drehen des Läufers wird eine Spannung erzeugt welche die Spule mit Energie auflädt.
Durch den Zündunterbrecher wird diese "gespeicherte" Energie freigesetzt und
erzeugt so den Zündfunken. Der Löschkondensator löscht den ungewollten Funken am Zündunterbrecher.
Mehr darüber weiter unten... 

Auch hier wieder was spannendes. Dieses mal aus russischer Produktion...

 

Offen natürlich noch viel spannender. Rechts das weiße Kabel ist die Stromeinführung. Die verwendete Spannung liegt hier bei
diesem Gerät bei 24Volt.

 

und so wird's angeschlossen. Der richtig spannende Teil kommt aber erst....

 

Hier sieht man den Zündunterbrecher. Dieser hat kein Excenter sonder funktioniert wie bei einer Hausglocke.
Anfangs ist dieser Kontakt geschlossen. Fliest Strom wird ein Elektromagnet aktiviert. Dieser Magnet zieht den linken Teil vom
Unterbrecher gegen links und unterbricht so den Stromkreis. Der Magnet bekommt keinen Strom mehr. So fällt der Unterbrecher
wieder zurück und der Strom fliest wieder und das ganze fängt von vorne an. Also wieder eine super Rechteckspannung für die
Hochspannungsspule. Bzzzzzzt funk funk!!!!!!

 

Auch die Hochspannungsbox der TS-21 funktioniert so. Wer das Ding von innen sehen möchte kann dies auf dieser Homepage
tun....

 

Hier noch was für die, die es lieber etwas größer mögen. Dieser Trafo macht ganz schön Laune! Der Kleine links davon
dient als Größenvergleich. Diesen Trafo haben wir auch schon Bierbüchsenmotor_2 in Aktion gesehen.

 

Eigenbau Zündbox....

 

Hier sehen wir das Grobschema wie die Zündbox aufgebaut ist. Als Spannungsquelle dient eine 12Volt Autobatterie. Die
Zündspule ist ebenfalls aus einem Auto. Solch eine Spule ist relativ günstig bei einer Autoverwertung zu bekommen. Den
Löschkondensator gibt's für wenig Geld beim Elektronikfachgeschäft um die Ecke. Nun bleibt noch der Zündunterbrecher.

Einfach soll es sein... also bauen wir es auch einfach!

 

Hier zuerst die besagte Zündspule. Diese besitzt 3 Anschlüsse.
Ans -1 Kommt die Masse, also der Minuspol der Batterie.
An den Anschluss 15 kommt der Pluspol und in der Mitte gibt's dann die erwünschte
Hochspannung. Hier wird die Zündkerze angeschlossen. (Zündkerzenstecker) Das Motor
oder Triebwerkgehäuse wird an den Minuspol der Batterie angeschlossen. (Wichtig!!! Ansonsten bekommst du
einen Schlag wenn du das Triebwerk berührst.)

 

Für die, die es ganz genau wissen wollen... So sieht es im Innern einer Zündspule aus...

 

Aber kommen wir endlich zum Zündunterbrecher! Einfach soll es sein... So wie bei der Russischen Zündspule. Hier
ist bereits die Grundschaltung gemacht. Ein Handelsübliches 12 Volt Relais wird dazu einfach missbraucht. Das geht so:
Der rote Draht ist der Pluspol und kommt bei der Nr.1 ins Relais. Der Schalter ist in diesem
Zustand geschlossen. Weiter geht's dann von der Nr. 4 mit dem Orangen Kabel zur Nr. 7. Dies ist die eines Seite der Magnetspule:
Dann geht's mit Nr.2 aus der Spule zurück auf das schwarze Kabel also auf den Minuspol der Batterie.

 

Die kleinen Zahlen näher in der Mitte entsprechen denen auf dem Relais untern.

 

Und hier sehen wir es gut. Geben wir Strom auf Nr.1 fliest dieser durch den geschlossenen Schalter zu Nr.4 Danach geht's auf die
Nr.7 Welches den Elektromagneten anzieht. Somit springt der Schalter von Nr.4 auf Nr.3 und unterbricht den Stromkreis. Der
Magnet bekommt kein Strom mehr und fällt somit ab in die Ursprungsposition. Dort kann nun der Strom wieder von Nr.1 durch Nr.4 zu
Nr.7 zur Spule fließen und der Stromkreis ist wieder geschlossen. Somit zieht die Spule wieder an. Dies ergibt ein ganz schnelles 
öffnen und schlissen der Spule. Dies ist genau die Rechteckspannung welche wir zum ansteuern der Zündspule benötigen.
Schließen wir also nun die Zündspule an Schalter Nr.8 und Nr. 5 an, haben wir eine tiptop "aus und ein" Spannung.

Hier noch das Schema. (Schalter und Lampen werden hier vernachlässigt )Wie schon beschrieben kommt das
Hochspannungskabel in die Zündspulenmitte. Von dort geht's zur Zündkerze. 

 

Das Ganze aus der Nähe...

 

Nun zum Bau der neuen Zündbox:
Anfangs sah es so aus. Ein paar Bleche, Schalter, Leuchten, Zündspulen, falsch gekaufte Relais und zu kleine Kondensatoren... 
Aller Anfang ist schwer... der Rest ging leicht von der Hand.

 

Die Kiste war schnell zusammengebrutzelt. Unten sind die Befestigungen für die benötigten Bauelemente.

 

Hier werden die Löcher für die Schalter und Kontrollleuchten in die...

 

Deckplatte gebohrt. Diese enthält eine Schutzfolie, dass das edle Stück keine Kratzer bekommt.

 

Danach wird die Platte auf die Box gelegt und die Löcher für die Gewinde durch die Platte hindurch genau angezeichnet.

 

Somit kann exakt gebohrt werden. Dies ist bei Senkkopfschrauben zwingen notwendig ansonsten kommt's zum Desaster...

 

Die Kiste ist fertig. Die Schrauben passen perfekt, die Aussparungen für die Zündkerzenkabel sind auch fertig.

 

Zündkerzenstecker, komisches Zwischending und Zündkabel.

 

Wenn das "Zwischending" am Zündkabel befestigt ist, kann dieses einfach in den Zündkerzenstecker eingeführt werden
und es hält.

 

Schlussendlich wurde die Hochspannungszündbox noch professionell vom flotten Autospengler von neben an  weiß gespritzt und so
optisch aufzupimmpen und natürlich auch um sie gegen Korrosion zu schützen.
Die Gewinde wurden bei diesem Vorgang durch Schrauben und Muttern vor Farbe geschützt.

 

Fehlt nur noch die Verkabelung: Rechts unten ist die Einspeisung der Batterie. Rechts oben hat's eine grüne Kontrollleuchte.
Diese leuchtet sobald Strom auf der Büchse ist... Wenn nun einer der beiden Schalter umgelegt wird, brennt die dazugehörige
rote Kontrollleuchte. Das Relais fängt an zu summen und die Zündspule produziert Hochspannung für unsere Zündkerze.

 

Hier noch der schon angesprochenen Löschkondensator.

Eine Spule hat die Eigenschaft, dass Sie ein Magnetfeld aufbaut wenn man Strom darauf gibt. Schaltet man die Spule aus
erzeugt das vorhandenen Magnetfeld eine Spannungsspitze. Dieser spezielle Effekt wird ebenfalls genutzt, um den Zündfunken an der
Zündkerze zu erzeugen. Dummerweise geschieht nun aber das selbe auch an der Primärspule. Wenn nun der Unterbrecher
unterbricht, erzeugt die Spule eine Spannungsspitze und es kommt zu einem Löschfunken am Unterbrecherschalter.
Wenn man nun einen Löschkondensator über den Schalter schaltet, nimmt dieser die Spannungsspitze auf und verhindert
so die Funkenbildung am Schalter. Beim Schließen des Unterbrechers wird die Energie wieder zurück in die Spule
abgegeben. Der Löschkondensator verhindert also die Zerstörung vom Unterbrecher durch Löschfunken. 
Unter dem Bericht Reedmotor wird das Thema Spule auch angeschnitten. Dort dient eine Freilaufdiode zur
Lösung vom Problem.

 

Hier das Endprodukt. Brandneu und schon mit Fingerabdrücken versaut... ;-)

 

Das ganze noch von der anderen Seite. Die Hochspannungsstecker sind gut zu sehen. Die zwei kleinen schwarzen Stecker in der
Mitte sind die Minuspole die ans Gehäuse vom Motor oder Triebwerk kommen.
Zu sagen ist hier noch, wenn die Hochspannungs-Stecker nicht eingesteckt sind schlägt der Funke aufs Gehäuse durch. Dies ist
weiter eigentlich nicht tragisch da auf dem Gehäuse ja die Masse ist. Der Zündfunke ist dann aber viel größer, wie wenn er an
der Zündkerze Spring. Somit braucht die Spule mehr Leistung und der Löschfunken im Relais wird viel zu groß, da der Kondensator
die Energie nicht mehr zu schlucken vermag. Das zerstört das Relais. Also am besten die Ringe die ich aus Stahl gefertigt habe
aus Kunststoff bauen, so das kein Funke aufs Gehäuse springen kann.

 

Das Ganze noch mit den 5 benötigten Kabel in eine nette Box verpacken und schon hat man die perfekte
Hochspannungsbox! Die Haltebügel sind übrigens Türgriffe aus dem Baumarkt.

 

Und nochmals weils soooo schön ist.....;-)

Warnung: Hochspannung kann bei unsachgemäßer Handhabung zu schweren Verletzungen führen.
Wer das nachbaut tut dies auf eigene Gefahr. Ich lehne Jede Haftung ab.

Besten Dank fürs lesen!

 

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