Zündung

Zündzeitpunkt einstellen (beim Unterbrecher) & kontrollieren (nur ein paar Tipps)

Normalerweise nutzt man zum Ermitteln des Zündzeitpunktes eine Messuhr. Es geht zur Not auch ein Messschieber und bei Leuten, die im rechten Unterarm einen eingebauten Drehmomentschlüssel haben, reicht auch irgendwas langes, dünnes, womit sie glauben OT und vor allem 4mm vor OT ermitteln zu können. Wenn Eure Kurbelwelle nicht völlig in sich verdreht ist, sollte OT (und UT) optisch von außen durch eine waagerecht zeigende Nut für den Drehzahlbegrenzerantrieb der Kurbelwelle ersichtlich sein. Wenn Ihr auf die Grundplatte schaut, erkennt Ihr die 6 Schrauben. Stellt Euch ein Ziffernblatt einer Uhr vor, dann sitzt bei 2, 4, 6, 8, 10 und 12 Uhr jeweils eine Schraube. Euer ZZP liegt nun als Richtwert zum Einstellen ca. 10mm, also im Uhrzeigersinn weiter gedreht, "unterhalb" der 2 Uhr-Schraube. Wenn Ihr Euch zwischen diesem Punkt und der Kurbelwellenmitte einen sichtbaren Punkt nahe der Kurbelwelle macht (Körner oder Edding), könnt Ihr den Motor auch ausblitzen und eure Einstellung vom Unterbrecher grob kontrollieren. "Grob", weil die Nut 5mm breit ist. Üblicherweise sind solche Markierungen wesentlich filigraner.

Unten findet Ihr u.a. eine passende Gradscheibe und eine ZZP-Pistole mit interner Stromversorgung für eben genau solche Spielchen. Nun aber zum eigentlichen Thema...

SEZ21 oder das leidige Thema Zündung

Der Schwungmagnetzünder SEZ21 ist serienmäßig als Unterbrecherzündung aufgebaut und ersetzte die Bosch-Magnetzünder der Vorkriegsmotoren und wurde zu diesem Zweck für die Nachkriegs-EL-Motoren komplett neu entwickelt. Zu unserem Glück wurde derSchwungscheibe ein wahnsinnig großer Magnet verpasst, was eine Entmagnetisierung ziemlich unwahrscheinlich macht. Auf dem Bauch liegend, bei 30cm Arbeitshöhe, ohne vernünftiges Guckloch und Platz zum Werkeln, möchte ich eigentlich an keiner Zündung (mehr) herumbasteln. Zum Einstellen von Zündungen gibt es genügend Video-Tutorials und auch in Buchform ist's seit Jahrzehnten bestens erklärt. Letztendlich war und ist die Zündung aber immer wieder ein Thema bei den Motoren, was dazu führte, dass eine Menge Motoren auf Batteriezündung umgebaut wurden. Da wir keine Lichtmaschine zur Ladung haben, halte ich das im Grunde nur für eine Verschlimmbesserung, bzw. Problemverlagerung wegen defekter Zündspulen. Ich will hier mal grundsätzlich einen Strich, zwischen der Zündspulenproblematik zum einen und der Zündzeitpunktproblematik zum anderen, ziehen. Fangen wir mit dem Zündzeitpunkt an, das ist weniger kompliziert:

Der Zündzeitpunkt wird durch die Postition der Zündspule zum vorbei drehenden Magneten auf dem Polrad und dessen Position auf der Kurbelwelle, in Bezug zur Kolbenposition im Zylinder bestimmt. Soweit, so klar - hoffentlich. Einstellbar ist der ZZP lediglich beim Unterbrecher, wobei es hierbei  N I C H T  um eine Veränderung des ZZP's geht, sondern um einen Ausgleich von Toleranzen innerhalb dieser Mechanik. Auch der Unterbrecher hat aufgrund der ihm innewohenden Mechanik eine gewisse (träge) Schaltzeit, die bei der Gesamtbetrachtung zur Festlegung des ZZP ab Werk ihre Beachtung fand. D.h. diese 4mm vor OT als vorgegebenem ZZP mit Unterbrecher, wohnt exakt diese Überlegung und Berechnung inne. Das mal zum grundsätzlichen Verständnis und den Zusammenhängen. 

Nun geht es um die Zündchips (davon gibt es mehrere), die großen (links) mit Transistor¹), die kleineren (rechts) mit Thyristor²). Es gibt auch noch eine dritte "Chipvariante" (rechts → im Bild), der mutmaßlich aufgrund schwächelnder Leistungswerte des elektrischen Bauelementes im Zusammenhang mit den EL308, bzw. ZW1103 leider öfter Mal durchgebrannt sein soll und so für den z.T. miesen Ruf der Chips verantwortlich ist. Das stammt aus der Anfangszeit, des "Sägekettenchiptunings". Wenn man eine viel zu kleine Sicherung irgendwo einbaut, muss man sich nicht wundern, wenn die andauernd durchbrennt! Eines noch vorneweg, die handelsüblichen Zündchips errechnen nix, verschieben keinen Zündzeitpunkt nirgendwohin und kümmern sich auch nicht um die Mondphasen. Sie ersetzen Unterbrecher und Kondensator und geben die notwendige Zündspannung frei, wenn sie durch Polrad und Zündspule, deren Position zueinander und dem hierbei entstehenden elektrischen Impuls dazu "aufgefordert" werden, nicht mehr und nicht weniger (Punkt). Nur um mit diesem dämlichen Gerücht und blödsinnigen Fehlininterpretationen mal aufzuräumen. Dieser Impuls wird in der Zündspule zur notwendigen Spannung hoch transformiert, um den Funken an der Kerze überschlagen zu lassen. Mehrere tausend Mal pro Minute.

¹) https://datasheetspdf.com/pdf/1293365/Toshiba/2SD798/1
²) pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/stmicroelectronics/7482.pdf

Achtet bitte auf das kleine Isolierröhrchen vom AUS-Schalter, es ist nur stecknadelkopfgroß (H=3, Ø6 & 4mm). Aufgabe dieses Röhrchens ist es, das Schaltblech und Eure beiden Ringösen (von der Zündspule kommend und vom Chip) gegen die Schraube zu isolieren. Zum Prüfen, ob Ihr korrekt angeschlossen habt, nehmt das Multimeter, Widerstandsmessung, kleinster Messbereich - dann dürfte zw. Kontaktblech vom AUS-Schalter und einer der Schrauben der Zündspule ein Wert von ca. 0,6 Ohm +/- (das schwankt etwas je nach Spule) angezeigt werden. Die Zündchips geben den Zündimpuls erst ab etwa 500U/min frei, d.h. Ihr müßt etwas engagierter den Starthebel betätigen, damit ein Funke generiert werden kann, d.h. damit genügend Spannung zur Freigabe und für den Funken zur Verfügung steht. Achtet darauf, das die Kabel ordentlich verlegt, ggf. gekürzt sind, nicht das Euch das umlaufende Polrad die Kabel beim ersten Startversuch zerfetzt. Im Idealfall springt der Motor an und läuft.

Der im Bild rechts gezeigte Stromverteilerblock hat sich leider als völlig ungeeignet erwiesen. Durch die Wärmeentwicklung im Motor verflüchtigt sich der Weichmacher, die Ummantelung wird spröde und verliert seine Isolationswirkung und damit hatte ich mir eine schöne Fehlerquelle auf die Grundplatte gebaut. Links der große Chip mit Transistor, rechts eine der Zündspulen vom Herrn Endemann, die leider in dieser Charge gar nicht funktionierte (6 von 6 getesteten waren Ausschuss). Vom Prinzip eine schöne und vernünftige Sache (dachte ich), einmal sauber eingebaut, kann man die Zündung getrost für einige Jahre vergessen. Friede, Freude, Eierkuchen...!

Friede, Freude, Eierkuchen?

Spannend wird es, wenn die Motoren trotz kräftigem Funken nicht anspringen, mit Unterbrecher und Kondensator laufen und alle anderen üblichen Fehlerquellen ausgeschlossen sind. Eine der un-üblichen Fehlerquellen, wäre in diesem Falle eine verkehrt herum gewickelte (Nachbau-)Zündspule. Durch diese ändert sich die Polarität zwischen Motorgehäuse und "Kabelsalat" und mit verpolt angeschlossenem Kabel funktionieren die wenigsten elektronischen Bauteile. Aber das nur, um's mal gehört zu haben. "Verdächtig" in solch einem Fall, wäre bspw. eine in sich verdrehte Kurbelwelle. Den Anfang mache ich mal mit einem Kurbelwellenstumpf vom 308er, den ich mal "vorbereiten" werde. Ein altes Motorengehäuse habe ich und einen kleinen e-Motor gab es günstig. Brauche ich ohne Wärmeentwicklung für ein paar hundert Umdrehungen C3-Lager? Nein! Einen Anlaufkondensator brauche ich, eine passende Gradscheibe, einen Schalter, Stecker, Kabel...

Interessant ist, dass es offensichtlich Kurbelwellen mit Paßfederverbindung zwischen Kurbelwange und Wellenstumpf als auch Wellen ohne diese zusätzliche Arretierung gab. Wenn man sich dann ansieht, wie Kurbelwellen (aus-)gerichtet werden, verwundern mich eigentlich im Zusammenhang mit der Zündung nicht mehr viel. Aber seht selbst... Zum Video sei noch gesagt, es geht dabei "nur" um den Rundlauf der Welle. Am Motorenbaujahr läßt es sich jedenfalls nicht wirklich festmachen, ob eine Wellen mit Paßfeder zwischen Wellenstumpf und Kurbelwange verbaut wurde oder nicht. Dafür wurden die Motoren aus gewerblicher Nutzung wahrscheinlich zu oft regeneriert.

Meine bisherigen Recherchen bei verschiedenen Zylinder- und Kurbelwellenspezis zur Thematik Zündung hat lediglich ergeben, dass die in aller Regel keinerlei Informationen vorliegen haben, um die Wellen auf eine Toleranzabweichung zwischen den Kurbelwangen und den Wellenstümpfen durch Verdrehung zu Prüfen. Genau darauf bezieht sich mein Verdacht bei Kurbelwellen ohne Paßfederverbindung zwischen Wellenstumpf und Kurbelwange. Ist diese Verbindung auch nur minimal verdreht, entsteht daraus eine Abweichung des Zündzeitpunktes. Bis zu einem gewissen Grad ist ein Toleranzausgleich gegen Null mit dem Verdrehen der Unterbrechergrundplatte möglich. Hinzu kommt, dass auch in den Polrädern fertigungsbedingte Toleranzen stecken. Beim Zündchip (egal bei welchem) besteht diese Ausgleichmöglichkeit durch das Fehlen einer Verstellmöglichkeit leider nicht, d.h. die Zündspule produziert zwar einen kräftigen Zündfunken, u.U. aber zur völlig falschen Zeit und solch ein Motor läuft wie der sprichwörtliche Sack Nüsse oder eben einfach gar nicht. Oft erkennt man solche Motoren daran, dass die Unterbrechergrundplatten an einem Ende vom Langloch stehen oder das Langloch zur Verstellung schon nachgefeilt wurde.

Abhilfe naht! Ich bin dabei, mir einen "Prüfstand" zum Ausblitzen der Polräder zu bauen um exakt festzustellen, wann ein Motor nun mit Chip tatsächlich zündet. Sehr wahrscheinlich lassen sich die dabei festgestellten Toleranzen ausgleichen. Es geht ja darum, dass die Motoren sauber laufen und zuverlässig anspringen und dafür ist eine korrekte Zündung eben unerläßlich. Mal ganz abgesehen davon, ist solch Transistorzündung auch wesentlich schneller als eine "lahme" Unterbrecherzündung. Schon deshalb muss man da mal nachgucken und ggf. den Zündzeitpunkt korrigieren.
Wahrscheinlich muss ich bei dem komplexen Thema dann vllt. doch etwas weiter ausholen. Zünden soll der EL308 bei 4mm vor OT, d.h. 4mm vor OT öffnet sich der Unterbrecher, damit die bis dahin kurzgeschlossene Sekundärwicklung der Zündspule durch die Drehbewegung des vorbeilaufenden Magneten vom Polrad Spannung aufbauen kann, die dann an der Kerze funkt um das verdichtete Gemisch im Zylinder zu entzünden. Soweit zur Theorie. Bis sich der Unterbrecher weit genug geöffnet und der Kondensator aufgeladen hat, damit die Kontakte nicht abbrennen, bis genügend Spannung da ist und der Zündfunke endlich an der Kerze überspringt, vergeht eine halbe Ewigkeit. Je nach Arbeitswut des ET-Fahrers zwischen rund 1000 (Pause) bis 3600 (Adolf Hennecke-Verdienstorden) mal pro Minute.
Kolbenbolzen, Hubzapfen und Kurbelwelle (jeweils im Mittelpunkt) ergeben bis auf die beiden Zustände OT und UT in der alle drei Punkte auf einer Geraden liegen, ein sich ständig veränderndes Dreieck. Der Kolbenhub von 68,5mm ist bekannt, das entspricht dem doppelten Abstand zwischen Kurbelwelle und Hubzapfen, eine Konstante in diesem Dreieck. Mathematisch ausgedrückt bedeutet das OT-UT=68,5mm. Da sich der Hubzapfen in einer Kreisbahn um die Kurbelwelle dreht und nicht exzentrisch versetzt ist, bedeutet das auch D=2r oder 68,5=2x34,25. Also der Schenkel a des Dreieckes zwischen Kurbelwelle und Hubzapfen ist immer 34,25mm lang. Die zweite Konstante ist das Pleul mit 130mm, Schenkel b. Das war einfach zu messen: ½Ø-Kolbenbolzenlauge (18,9) 9,45mm zuzüglich ½Ø-Hubzapfenauge (36,9) 18,45mm zuzüglich dem Innenabstand zwischen beiden Bohrungen 102,1mm, ergibt exakt 130mm. Wir wissen, dass D=68,5mm ist, wir kennen die Schenkellänge a und b. Also ergibt sich daraus rechnerisch für UT=b-a und für OT=a+b. UT ist für uns unwichtig, wir brauchen OT, d.h. a+b=164,25mm. Bei OT (oberer Totpunkt) liegen die Drehpunkte der Kurbelwelle, vom Hubzapfen und vom Kolbenbolzen auf einer Geraden und der Kolben wechselt von einer Aufwärts- in eine Abwärtsbewegung im Zylinder, d.h. er bleibt für einen Bruchteil eines Augenblickes stehen <= das ist der Obere Totpunkt. Wir haben die Angabe von 4mm vor OT als Zündzeitpunkt, d.h. die Strecke zwischen Kurbelwellenmittelpunkt und Kolbenbolzenmittelpunkt von 164,25mm verkürzt sich auf die Schenkellänge c=160,25mm. Durch diese Differenz ergibt das ein extrem spitzwinkeliges Dreieck. D.h. der Hubzapfen bewegt sich von der Geraden zwischen Kolbenbolzen- und Kurbelwellenmittelpunkt ein kleines Stück nach links (von der Grundplatte aus auf den Motor geschaut, also rückwärts oder entgegen dem Uhrzeigersinn = vor OT) und hieraus läßt sich u.a. der Winkel zwischen Schenkel a und dem nun bekannten Schenkel c ableiten => 24,95°.

24,95° oder besser 25° lassen sich hierauf doch recht gut einstellen, oder nicht...?

Rechts im Bild nochmal zur Verdeutlichung. Die Schenkel a, b und c ergeben das oben beschriebene Dreieick, die Positionsveränderung vom Kolben auf 4mm vor OT und den Winkel von 25° zwischen a und c. Konstruktionsbedingt entsprechen die 4mm vor OT auch einem Abstand von 4mm zwischen der Kante vom Spulenkern und der Dauermagnetkante vom Polrad und genau an dem Punkt findet der Polabriß statt, der dem Transistor im Zündchip das "Signal" übermittelt, den Zündstromkreis der Spule zu öffnen um den Funken an der Kerze zu erzeugen. Ist nun der Kurbelwellenstumpf in der Kurbelwange verdreht oder die Toleranz im Polrad zu groß, stimmen weder der Winkel, noch der Abstand zwischen Magnet und Zündspule und der Motor zündet irgendwann - jedenfalls nicht bei 4mm vor OT. Sind alle Klarheiten beseitigt? Solche tollen Zeichnungen finden sich übrigens in den Unterlagen zum Motor!
Und nun zum eigentlichen Thema: Hat sich der Kurbelwellestumpf (das Bild oben) beim Verpressen in die Kurbelwange im Werk bereits um ein Mü verdreht, hat das zur Folge, dass das Polrad, welches über die Paßfeder auf der Kurbelwelle in Position gehalten wird, nicht dort sitzt, wo es sitzen sollte. Gewisse Toleranzen kann man über die Grundplatte vom Unterbrecher ausgleichen, mit Chip geht nichts auszugleichen. Hat sich also dieser Wellenstumpf auch nur um 5/100stel verdreht, verändert sich das Maß von 4mm zwischen Zündspule und Magnet bereits um annährend 4/10 in die eine oder andere Richtung. Auch das Polrad besteht aus vielen Einzelteilen, die irgendwann bearbeitet und zusammengefügt wurden. Auch dort ließen sich Toleranzen nicht vermeiden, genau so sieht es mit der Grundplatte aus, Bohrungen für die Spule, Bohrungen für's Gehäuse, usw. Habe ich nun drei Bauteile mit sich summierenden und nicht gegeneinander aufhebenden Toleranzen, kann sich jeder ausdenken, dass irgendwann beim Unterbrecher sogar das Langloch nachgefeilt werden musste, um den Motor überhaupt zu starten. Mit Chip startet solch ein Motor einfach nicht - keine Chance!

=> Übrigens hatte ich mittlerweile mit mehreren Menschen gesprochen, die Zündmagneten wieder aufmagnetisieren. Von denen hatte bisher niemand eine Schwungscheibe von den EL-Motoren zum aufmagnetisieren da (egal, von welchem). Man kann also getrost davon ausgehen, dass eine Entmagnetisierung keine typischen Probleme vom Motor sind. Nur falls jemand den Verdacht hegen sollte...

Mit Einführung der Transistorzündungen bei den Trabis wurde der Zündzeitpunkt von 4mm vor OT auf 3,5mm vor OT verlegt. Was hat der Trabi mit dem Barkas EL308 zu tun? Gar nix oder soviel, dass es zwei Zweitakter sind, die nach dem selben Prinzip der Umkehrspülung mit vergleichbarem Hubraum in einem sehr ähnlichen Drehzahlband arbeiten. Selbst Bohrung und Hub sind fast identisch. Man könnte also annehmen, dass der Trabi-Motor aus der lärmgekühlten 2-Zylinder-600cm³-DKW-Motorenbaureihe vom F8 (Reichsklasse) hervorging. Also damit doch irgendwie eine ganze Menge!
Wir rüsten die EL308 30 Jahre nach Produktionsende mit einer Transitorzündanlage aus und werfen keinen Blick darauf, ob die Parameter überhaupt passen und wundern uns ggf., dass die Motoren nicht so laufen wie gewohnt? Ziemlich blauäugig, wenn man mal in Ruhe drüber nachdenkt. Also die Zwickauer Ingeneure haben die Zündung vom Trabi um 5/10 nach Spät verschoben. Sehr wahrscheinlich deshalb, weil der Transistor wie oben schon angedeutet, deutlich schneller durchschaltet, als der langsame Unterbrecher. Übertrage ich das auf den EL308, ergibt es einen Zündwinkel von 23,3° vor OT. Wir können uns zwar den ZZP mit der Meßuhr suchen, aber mit Chip nix verstellen. Da uns aber der Punkt bekannt ist, an dem der Polabriß zwischen Polrad und Zündspule erfolgt und dieser sich nicht verändert, richten wir uns "einfach" nach dem, nehmen den als Meßpunkt und korrigieren hierzu die Position des Kolbens und passen sie an. Klingt doch ganz einfach? Ist es im Grunde auch. Ich plane einfach den Zylinderkopf vom EL um 5/10, erhöhe so gleichzeitig die Verdichtung und tune den Motor um unglaubliche 0,0003kW. Nein? Nein! Ich werde das, genau wie mögliche Toleranzen, mit entsprechenden Paßfedern nachjustieren und damit den ZZP ziemlich exakt und dauerhaft einstellen können.

Der Gradscheibe fehlen noch ein paar Langlöcher, die Grundplatte muß ich noch bearbeiten, eine Spezialzündspule fehlt noch, das Motorengehäuse ist noch nicht bearbeitet und, und, und... Bis der Prüfstand das erste Mal tatsächlich Ergebnisse liefert, dauerts noch. Letztendlich will ich mich auch nicht mit fremden Federn schmücken. Drauf gebracht hatte mich ein Kollege vor Jahren schon im Zusammenhang mit den ZW1103 auf den TS8-Tragkraftspritzen. Beim Fachsimpeln sind wir drauf gekommen und hatten mal drüber gesprochen, ohne näher ins Detail zu gehen. Das auf einer Vorrichtung oder "Prüfstand" sichtbar und für mehr als einen Motor reproduzierbar zu machen, ist dann tatsächlich meine Idee und ich denke, dass ich eine Möglichkeit gefunden habe, jedes Polrad individuell zur jeweiligen Kurbelwelle exakt einstellen zu können, so das beide ein Paar bilden. Sicher geht das nicht unendlich, aber ein paar Zehntel an der Kurbelwellenverbindung sollten schon machbar sein, ohne das die Paßfeder abschert.
Das ist alles nix Neues, nix von mir erfundenes, ich verrate hier auch keine Geheimnisse und vor allem sind das Ergebnisse von Überlegungen viel schlauerer Leuten als ich das bin, die sich schon vor Jahrzehnten mit der Materie auseinander gesetzt hatten. Das läßt sich mit Sicherheit auf jede Unterbrecherzündung anwenden, die auf Transistor umgerüstet werden soll. Es läßt sich mit Sicherheit auf jeden Motor anwenden, dessen Zündungsgrundeinstellung aus irgendwelchen Gründen nicht (mehr) stimmt. Man muss es nur tun und sich in die Materie hineindenken, das Problem erkennen und offen für Lösungen sein. "Schema-F" oder: "Wir machen das schon immer so." bringt uns halt als Menschheit auch nicht weiter, im Gegenteil...

Nach heftigstem Einsatz vom Hochdruckreiniger, Pinsel, kochheißem Diesel, viel Kratzen und Scheuern ist das Motorengehäuse vor allem in der Kühlluftführung wieder soweit sauber und vorzeigbar für den Prüfstandumbau. Der Motor lief wohl mal auf einem Heuwender und wurde aus einem der Nachbarorte als "Blender" an mich verkauft. Das Lagerschild war mit grauem Sanitärsilikon fachgerecht instand gesetzt. Drei von vier Bolzen für's angeflanschte Getriebe waren ausgerissen und ausgebrochen und alles hervorragend mit dem grauen Zeug modelliert und selbstverständlich konnte ich das in der halbdunklen Garage, in welcher der Motor vorgeführt wurde, auch nicht sehen. Erst beim Abschrauben des Getriebes... Wäre der Rest nicht brauchbar gewesen, hätte ich den Motor dem Alteigentümer sicher durch's geschlossene Fenster rückübertragen - Leute, sowas ist definitiv Betrug und Ihr müßt immer damit rechnen, dass Euch sowas auch ganz schnell, ganz heftig auf die Füße fallen kann, denn bevor jemand wegen so etwas einen Rechtsstreit zum Geldverbrennen vom Zaun bricht, fliegt so'n Motor eben auch fix mal durch's geschlossene Fenster, wahlweise die Frontscheibe vom Auto, etc...

Zwischenzeitlich ist der kleine e-Motor da, die Gradscheibe hat ihre Langlöcher, die Zahnriemenräder sind fertig und der Kurbelwellenstumpf passend umgearbeitet, die Sonderzündspule ist auch da, es fehlen seit Monaten die Paßfedern und da ist derzeit auch keine "Besserung" der Situation in Aussicht. Mein Lieblingsschmied hat einfach keine Zeit zum umfräsen...

Da sind sie nun endlich, die ersten umgefrästen Paßfedern und wenn ich mich richtig erinnere, hatte ich 1/10, 2/10, 3/10 und sogar 4/10 Versatz in Auftrag gegeben. Das entspricht dann 0,4mm, 0,8mm, 1,2mm und 1,6mm Verschiebung vom Zündzeitpunkt und damit sollten die Zündungen mit Chip relativ gut in beide Richtungen feinjustiert werden können. Ich hoffe, Ihr könnt es erkennen. Das Umfräsen der 6mm-breiten Paßfedern war wohl nicht ganz so einfach ohne entsprechendes Gegenlager und nur im Schraubstock, deswegen sieht das teilweise nicht 100% akurat aus. Zum Testen sollte es reichen.

Nun aber zum Hauptproblem des EL308 => weiter mit der Zündspule

Zündkerzenstecker / Zündstromkreis

Im Zusammenhang mit den schwächelnden Zündspulen solltet Ihr darauf achten, dass der sekundäre Stromkreis, also der von der Zündspule über Stromabnehmer, Anschlussstecker, Kabel, Kerzenstecker und Zündkerze möglichst frei von zusätzlichen Widerständen ist. D.h. saubere und durchgängige Kontakte, kein Rost oder Dreck, etc. Die Kerzenstecker gehören zwar nicht zu den klassischen Problemkindern, sind allerdings Teil des Problems in falscher Konfiguration. Vielleicht dämmerts jetzt dem ein oder anderen, was die kOhm-Angaben bei den Kerzensteckern sollen? Es gibt Kerzenstecker ohne eigenen Widerstand und genau die solltet Ihr verwenden. (meist sind die für Rasenmäher, etc. vorgesehen) Für das Buchstaben- und Zahlenwirrwar bei den NGK-Steckern habe ich diese tolle Liste bei x-mas1.at (X-MAS Motorcycle Electrics in Wien) gefunden. Für alle anderen gibt es sicher vergleichbares.

=> Merke: Eine eh schon schwächelnde Zündspule wird es mit einem 5- oder gar 10kOhm-Zündkerzenstecker ziemlich schwer haben, einen Startfunken zu erzeugen.

=> Merke: Gleiches gilt für Zündkerzen. Wir verwenden keine Kerzen mit bereits eingebautem Widerstand. Das versteht sich hoffentlich von selbst. Mit einem Multimeter solltet Ihr klarkommen, also NACHMESSEN!!! Ihr wißt, Vertrauen ist gut, Kontrolle... Na, wer hat's gesagt?

Zündkerzen

Fazit: Wenn die EL's richtig warm werden und auch Arbeit leisten müssen (bspw. beim Fräsen), ist der 175iger Wärmewert erste Wahl. Wenn's nur mit dem Anhängerchen auf Kurzstreckenrundreise geht, der Mähbalken oder gar nur das Schiebeschild dran hängt und die Motoren nicht wirklich Leistung erbringen müssen, ist ein 145iger Wärmewert die bessere Wahl. Ein 225iger oder gar 260iger Wärmerwert, ist bei der geringen Verdichtung und den eher humanen Drehzahlen ausgemachter Blödsinn! Euch verölkohlen dank noch nicht einsetzendem Selbstreinigungseffekt die Kerzen und die Motoren springen damit auch nicht an. Im folgenden eine kleine Vergleichstabelle.

(Angaben ohne Gewähr)

Nun ist es so, dass es im Netz zu Hauf, teils uralte Vergleichslisten für Zündkerzen gibt und auch die Hersteller x-mal die Bezeichnungen komplett geändert oder aktualisiert haben. D.h. ursprüngliche Vergleichstabellen sind zumeist alles andere als auf dem aktuellen Stand. Soll heißen, der Großteil dieser Tabellen ist irgendwo auf dem Stand der Endachziger Jahre oder der Anfangneunziger des letzten Jahrhunderts und darin finden sich z.T. noch Uraltbezeichnungen vom vor dem letzten großen Krieg in Europa mit Kerzenbezeichnungen, die es schon Jahrzehnte nicht mehr gibt. Mit Einführung der Ersatzteilsuche nach Typ- und Schlüsselnummer laut Fzg.-Schein vergrößerte sich das Chaos, bzw. die Intransparenz nur, da es für die EL-Motoren solch modernen Schnickschnack nicht gibt. Den sprichwörtlichen Vögel schießt Beru ab. Auf deren Webseite findet man zur 14-8A die wirklich menschheitsverändernde Information, dass es sich dabei um eine Zündkerze handelt. Wow! Gewindedaten, Wärmewert, Schlüsselweite, etc. sucht man vergebens. Dafür kann man sich anzeigen lassen, wo in Europa diese Kerzen einbaut werden kann - na immerhin! ich versuche mal, die Tabelle auf einem aktuellen Stand zu halten.

Erfahrungsgemäß ist's aber so, dass die Kerzen kaum Probleme¹) machen und in den seltesten Fällen tatsächlich kaputt sind. Kaputt heißt entweder, dass die Elektroden abgebrannt, abgebrochen oder sonstwie mechanisch beschädigt sind und / oder dass der Isolator tatsächlich einen Haarriß hat und die Kerze so bereits im inneren durchschlägt. In den allermeisten Fällen sind die Kerzen aufgrund von Verbrennungsrückständen dank falschem Wärmewert, extremen Kurzstreckenbetrieb, etc. einfach nur mit Ölkohle versottet (auch innen, zwischen Isolator und Innenseite vom Kerzengewinde) und der Strom nimmt diesen Weg, statt als Funken überzuspringen. Deswegen die kleine Drahtbürste im Bordwerkzeug! 😉

Das ist im Übrigen ein interessantes Phänomen, dass selbst tiptop-saubere Zündkerzen mit perfekt rehbraunem Kerzenbild und mit dem bloßen Auge nicht erkennbaren Ablagerungen einfach NICHT zünden. Woran das liegt, keine Ahnung?! Wenn meine Motoren nach dem 2. oder 3. Startversuch nicht anspringen, schraube ich die Kerzen raus, streichele mit der Bürste leicht drüber und sie springen an. Erklären konnte mir das bisher niemand.

¹) - kaum Probleme? 

Nach rund 3 Jahren mit ein und der selben Kerze an meiner #02 fängt die tatsächlich an, etwas Theater, vor allem warm zu machen. Aufgefallen war mir das insbesondere, als ich bei einer Kanistermischung im Hochsommer '24 und 2 aufeinander folgenden Tankfüllungen das Rizinusöl vergessen hatte. Das übliche Rausschrauben, mit der Dratbürste streicheln und wieder rein drehen hat selbst nach dem 10ten Versuch nicht zum Starten des Motors geführt. Nanu, das kennen wir doch irgendwoher?! Die Kerze im Übrigen vom Kerzenbild absolut top, rehbraun, nicht verkokelt, nicht naß... So, wie sie jeder von Euch guten Gewissens wieder montieren würde und trotzdem springt der EL mit Endemann-Spule nicht an. Scheinbar bildet sich auf den Kerzen mit der Zeit eine Art Verglasung (ähnlich einer verglasten Bremse), die eine isolierende Wirkung hat und gegen die eine Drahtbürste leider kaum Chancen zu haben scheint. Kratzt man mit dem Schraubendreher auf dem Rand der Kerze etwas fester bis auf's Metall blank und schraubt anschließend die Kerze ein, kommt der Motor auf den ersten Zug am Starthebel und rennt los, als gäbe es kein Morgen... Das bissel auf dem Randherumgekratze ist ja nun meilenweit weg von der Masseelektrode, von daher erschließt sich das plötzliche Anspringen danach nicht wirklich. Es bleibt ein Phänomen und für mich bisher nicht erklärbar. Gegen ein klassisches Verglasen spricht, dass ich im Nenndrehzahlbereich keine spürbaren Zündaussetzer habe und das Kerzenbild an sich.

Liegt's am Sprit, am Bioanteil (ich tanke nur e5, die örtl. Kanistertankstelle hat gar kein e10), am mineralischen Misch-Öl, an der Verbrennungstemperatur, am fehlenden Rizinusöl, der geringen Verdichtung des Motors, an zu kurzen Fahrstrecken (von meiner Haustür zur Hundespielwiese sind's ca. 900m) oder einer Mischung aus allem - keine Ahnung?! Vllt. hängt Ihr Euch doch eine Ersatzkerze an den Lenker, die im Bedarfsfalle ausgetauscht werden kann. Wasserdichte Zündkerzenboxen gibt es ja in zig verschiedenen Ausführungen. Wie gesagt, die Kerzen sind i.d.R. NICHT kaputt, müssen offenbar nur von Zeit zu Zeit mal richtig gereinigt werden. 🤔 Das originale Zündsystem ist derart schwach ausgelegt, dass da die kleinste Abweichung ausreicht, um die Motoren nicht starten zu lassen.
Es wird ganz klar belegt dadurch, dass die Endemann-Zündspulen, auch wenn die zweifellos deutlich besser funktionieren, als die originalen, die konstruktiven Schwächen des Zündsystems nicht beheben. Meine Vermutung (die dank fehlendem Widerstandsmessgerät im mΩ-Bereich nicht belegt) ist, dass sich durch diese "Verglasung" der Kerzen deren Widerstand erhöht, bei der es eine warme Spule mit dadurch abfallender elektr. Leistung, nicht mehr schafft, einen Zündfunken überspringen zu lassen. (warme Spule ≙ kleinere elektr. Leistung + "verglaste" Kerze ≙ höherem Widerstand = ganz doof 🤬 )

Das Kerzenbild nach 900m Fahrtstrecke, Abkuppeln des Anhängers und Einparkens des laufenden ET's auf dem Hof (bis der Vergaser beim geschlossenem Benzinhahn leer war und der Motor aus ging) - also weit weg von irgendeiner wirklichen Belastung für den Motor oder dem Selbstreinigungseffekt der 145iger Kerze. Das ist jetzt nicht verrußt oder so, was ich auf die sauberere Verbrennung mit dem Rizinusanteil im Mischöl zurück führe. Ich würde vom Kerzenbild her sagen, rein damit in den Motor und starten und genau das funktioniert (warm) nicht (kalt ja).

Aber mit dieser! Selbe Kerze, einmal kurz unterm Sandstrahler gereinigt. Also wer von Euch einen kleinen Kompressor (da reichen die kleinen 25l-Baumarktkompressoren) zum Reifenauffüllen oder mal zum was ausblasen zu Hause stehen hat, besorgt Euch solch kleine Sandstrahlpistole für den Airbrushbereich und reinigt einfach die Kerzen, wenn die anfangen herumzuzicken. (auf's Bild klicken, dann landet Ihr beim Vertrieb) Das war früher das A & O und in jedem gut gehenden Bosch-Dienst hingen tatsächlich Zündkerzentest- und -reinigungsgeräte an der Wand, um verkokte Kerzen reinigen zu können. Von Isolator gab es solche Geräte auch, allerdings bin ich überfragt, ob die auch einen Sandstrahler eingebaut hatten, bzw. wie das bei den DDR-Geräten gelöst war. Kerzen wurden wohl regeneriert, vmtl. gereinigt, geprüft und wieder in den Handel, bzw. über die Werkstätten wieder in Umlauf gebracht. Die mitgelieferten 150g Strahlgut reichen m.M.n. für ca. 100x Kerze reinigen und die 30,- € inkl. Versand rechnen sich nach der 6. neuen unsinnig gekauften Kerze. Schön wäre es, wenn statt der Einwegmaske der Adapter auf Standard-Schnellkupplung beiliegen würde. Da muss man halt bei Hansaflex nochmal nen 5er in die Kaffeekasse investieren.. 4,4Bar, da pumpt der Kompressor nichtmal nach, wenn er einmal gefüllt ist. Jede größere Strahlpistole (geht auch) verbraucht nur unnötig Strahlmittel und Luft. Und die Ursache von det janze - möglicherweise die 50ml Rizinusöl auf die 20l Kanistermischung - keine Ahnung? Ich müsste mal mit neuer Kerze ein paar Kanisterfüllungen ohne Rizinus testen, ob sich das Phänomen verflüchtigt? Aber vielleicht könnt Ihr das ja einfach mal beisteuern, Ihr, die kein Rizinus in Eure Motoren kippt.

Isolator M14-145/3...

...aus DDR-Altbestand passen nicht und waren auch nie für die EL-Motoren bestimmt. Diese Kerzen waren als Ersatz für Import-Kettensägen gedacht um Devisen, d.h. frei konvertierbare Währungen des kapitalistischen Währungssystems, zu sparen. (@ Lars, vielen Dank für die Info!) Unschwer erkennbar, diese Zündkerzen sind vom Gewinde deutlich zu kurz. Nur falls irgendwer noch solche Kerzen sein Eigen nennt oder angeboten bekommt. Grundsätzlich funktionieren diese Kerzen, die Motoren springen mit Sicherheit auch an und laufen auch. Ganz sicher nicht mit einer sauberen oder vollständigen Verbrennung. Ganz sicher haben die Motoren auch deutliche Leistungseinbußen und mit Pech ruiniert Ihr Euch im Betrieb die Kerzengewinde damit. Wußte ich vorher auch nicht, bis ich plötzlich solch Kerze vom Verkäufer explizit für EL-Motoren angeboten, in der Hand hatte... Schade, dass man immer erst Schritte mit Anwalt vor Gericht ankündigen muss, bis die Bereitschaft zur Rückabwicklung solch offensichtlicher Betrugsversuche einsetzt. "Keine Garantie, keine Rücknahme nach neuem EU-Recht" gilt eben nicht, wenn der angebotene Artikel die angepriesenen Eigenschaften nicht erfüllt. Genau genommen hat das eine mit dem anderen nichts zu tun und ist kein Freibrief zum Schrott verkaufen.

Spezialwerkzeuge

Zum exakten Einstellen (und kontrollieren) der Zündung am EL hatte ich mir Gradscheiben anfertigen lassen. Beim Zündchip braucht man so etwas tatsächlich nur zur Kontrolle, aber für die Unterbrecherzündung ist solch Werkzeug sehr hilfreich. Eine Edelstahlronde (65mm Innen-Ø, 95mm Außen-Ø, 2mm stark) die saugend mit ein bißchen Klemmung auf den Ritzelschutz gesteckt und darauf verdreht werden kann. Damit sich die Scheibe nicht von selbst verdreht, fehlt noch ein Langloch, etwa gegenüber OT, mit der die Scheibe auf dem Ritzelschutz festgeklemmt werden kann. => Tipp: Laßt den Innendurchmesser etwas kleiner auslasern, 64,5mm und dreht den anschließend sauber aus. Das wird genauer und maßhaltiger, als wenn Ihr Euch das exakt auf 65mm auslasern lassen würdet.

Gradeinteilung: Ihr benötigt die 25°-Markierung (das entspricht 4mm vor OT), deswegen ist die Markierung dicker und länger und die OT- oder 0°-Markierung zum justieren der Gradscheibe mit Hilfe der Messuhr. Die abgebildeten Teilstriche sind im 2°-Abstand, also 23, 21 usw. Warum? Markierungen im 1°-Abstand wären zu eng und deswegen nicht erkennbar. Dafür ist der Durchmesser der Gradscheibe zu klein. Das "mein" 23°-Teilstrich ebenfalls länger ist liegt daran, dass ich die Unterschiede zwischen den Chips ausblitzen und über geänderte Paßfedern noch minimal mit der Zündeinstellung "spielen" will... Prizipiell sind die kleinen Teilstriche auch nur dazu da, um zu sehen wo die Zündung liegt und wohin sie im Verdrehtfall verschoben werden muss. Prinzipiell könnte die Gradscheibe sogar montiert bleiben und kommt auf diese Weise nicht abhanden... Fehlt hierzu noch eine Art Pfeilspitze, für die Mitnehmernut der Kurbelwelle, die über den Wellensicherungsring gesichert werden sollte. Ein Stück Kunststoff oder Alu, 5mm Stark mit zwei Vertiefungen für den Sicherungsring und eben einer wie auch immer bearbeiteten Pfeilspitze, zu der dann die Gravur auf der Ronde über die Messuhr eingestellt werden kann. Unter dem Strobo sollte dann das exakte Kontrollieren und Einstellen der Zündung möglich sein. 

Um nicht jedesmal die 12V-Autobatterie neben den EL-Motor zu stellen, ich hatte eine Zündlzeitpunktpistole von Trisco gefunden,  die ihre eigenen Batterien gleich mitbringen. Für solch Basteleien eine sehr schöne Sache, zumal die an jedem Benziner funktionieren und auch durch die fehlenden Batteriekabel und Klemmen und den nervigen "Pistolengriff" einfach mal deutlich platzsparender sind, als herkömmliche Tester.