Ionenstrommessung - Selbstbau und Nachrüstung

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Mal eine Frage an diejenigen, die sich schon mal damit befasst haben. Wenn ich das richtig verstanden habe, dann setzt die Ionenstrommessung ja primärseitig auf. Könnte man das bei einer bestehenden Anlage nachrüsten und wäre ein Selbstbau möglich? Das Thema Kalibrierung mal aussen vor gelassen, erstmal nur die Hardware betreffend. Stinknormale Spulenzündung, Treiber ist ein VB 921.

Gruss,
Gunter

[KLAS]

soweit ich weiß, und ich hab mich damit nicht mal am rande beschäfftigt, kann man theoretisch so ein system nachrüsten.
es soll auch immer mehr fahrzeuge damit geben und ein hersteller bietet zündspulen mit einem teil der nötigen hardware "build-in" an (Delphi IIRC).
vor einigen jahren hatte ich auch mal bei einem hersteller angefragt, der mich auch eingeladen hatte mir sein system für flugzeugmotoren anzugucken, was damals allerdings noch ohne zulassung der behörden. da ichs aber nicht zeitnah in die USA geschafft hatte ist es in vergessenheit geraten, meinerseits. hab auch vergessen wie der hersteller hieß.

also machbar ist es, denke aber das die hohen kosten der übliche hinderungsgrund sein dürfte, zumindest bei der großserie solange es nicht von großem vorteil ist

[id073897]

Ja, Delphi als Hersteller habe ich gefunden: http://ppd.delphi.com/pdf/ppd/pwrtrn/gas_ignics.pdf und auch ein bisschen Grundlagen dazu: http://www.fs.isy.liu.se/~larer/Projects/main.html

Das scheint ja deutlich aufwendig zu sein ...

Gruss,
Gunter

[ami8break]

Hallo Gunter,
da bin ich kaum im Forum und will nur kurz schauen wie es meiener Opel-BC-Frage geht und dann das Thema! Bravo!

Ja, Ionenstrom interessiert mich sehr.

Als erstes braucht man einen kurzen Funken (oder mehrere) um möglichst früh mit dem Messen beginnen zu können. Drum hab ich mit einer CDI-Entwicklung angefangen. Hab nun einen Prototypen bekommen der läuft. Am Fr fahr ich zum Pickerl (TÜV+AU in D) und werde dort mal die Abgaswerte vergleichen. Daraus kann man ev Rückschlüsse auf Verbrennungsqualität schließen. http://www.molla.org/DIY-CDI/
Einen TwinSpark-Zylinder u.a. zum Messen an der 2ten kerze ahbe ich auch fast fertig.

Forumsmitglied Molla hat mir freundlicherweise Webspace für ISP bzw CDI zur Verfügung gestellt, bzw selber eine Diplomarbeit zum Thema geschrieben. Hmmm, wir haben uns irgendwie 'aus den Augen' verloren, seine DA ist nicht online. Mal nachfragen...
Das ist eine recht aktuelle deutschsprachige DA an einem Dieselmotor: http://www.molla.org/ISP/Paper1/ Die Auswerteelekztronik kann man sicher gut beim Benziner nutzen.

Und das meine nie wirklich beendete SAAB-CDI-Untersuchung: http://www.molla.org/ISP/SAAB-CDI/

Da sind ein paar Arbeitsunterlagen von Molla http://www.molla.org/ISP/Draft1/ http://www.molla.org/ISP/


Schwierig ist die Sache heutzutage nicht und ein geschickter Elektroniker
der µC programmieren kann tut sich sicher leicht. Ich als Maschinenbauer und Verfahrenstechniker bin da immer auf andere angewiesen --> es ging nicht wirklich was weiter.

Das Schwierigste ist das geanue Messen und intelligente Auswerten der Daten. Man braucht ein Zahnrad mit möglichst vielen Zähnen (Starterkranz wäre optimal ~ alle 3°KW ein Stützwert), dazu noch die hohen Drehzahlen des Motors --> hoher Aufwand an die Taktrate des µCs um den KW-Winkel richtig mitzuzählen, die ermittelte Position sollte doch auf +/- 0,5° genau sein.
Weiters sollte der µC Eingänge mit 10bit (AD-Wandler Auflösung) haben.
--> so ein µC kostet schon 20-40€. Mich als µC-Anfänger schrecken solche Ausgaben schon ab. Was ist wenn ich das Ding nicht und nicht zum Programmieren bringe, bzw nicht schlau genug programmieren kann?

Das Auswerten (Algorithmus) ist nicht trivial, aber machbar. Da die Absolutwerte stark schwanken bzw uninteressant sind, ist es sinnvoll sich auf die erste Ableitung zu konzentrien. Den DIY-Ansatz von Ville mit den Mittelwerten (oder so ähnlich) finde ich nicht so gut.

Ach ja zum Messen selber: ich hab mich schon länger nicht mehr damit befasst, aber sekundär Messen ist meiner Erinnerung nach viel besser und mit einem Trick gar nicht so aufwändig. Man nimmt eine Zündspule mit eigenem Masseausgang der Skundärseite und kann dann dort die 400V Messpannung anlegen, bzw den Strom messen.

Das wär's mal für'S Erste. Sollte heute nich was anderes tun...

lg
»Horst

[Kristof]

Hallo Horst!

Ich interessiere mich auch sehr für die Ionenstrommessung.
Ich bin von Beruf Elektronik-Entwickler und habe oft mit solchen µCs zu tun.

Vielleicht können wir uns ja mal kurzschließen und genauer über ein mögliches Projekt reden.
Bin übrigens auch aus Österreich (NÖ).


MfG
Kristof

[Jankey]

naja ok, dann misch ich mich auch mal ein.:

Ionenstrommessung is nicht so leicht. Im Endeffekt musst du uA bis nA Messen können und dich irgendwie von den Hochvoltpulsen trennen können, und das schnell schaltbar. Was ich von BMW weiss ist das sie glaub ich 80V Messspannung benutzen, Also musst du mal einen DCDC bauen der auf die Spannung geht, dann musst du eine Einen Präzisions LDO auf 80V bauen der dir jegliche Noise rausfiltert. Und dann musst du irgendwie den Strom im uA bereich messen, was noch das kleineste problem ist.

Summe Sumarum wirds ca. eine Eurokatengroße Platine mit irgend eine Wald und Wiesen uC ( ATMEGA, LPC oder Pic ), einem DCDC, und ein paar Teure OP's.

lg ein Grazer "Chip" Entwickler

[MK]

Betr. CDI's gibt's fertige Sachen am Markt.

Guckst Du hier:
http://www.zeeltronic.com/page/cdi.php

Der Borut hat DC-CDI's die die Energie aus 12V Bordspannung bekommen. Die Steuerung erfolgt über ein separates Teil (die VCDI). Programmierung auch unterwegs mit günstigem Handheld mgl.

Die DCI 21 ist z.B. eine 2-Kanal Zündung, die Signale von 2 VR Sensoren bekommt und damit 2 Zündspulen bedienen kann. Achtung: Da gehen nicht die Spulen die eine Transistor-Zündung hat; die CDI benötigt sehr niederohmige Primärseite ( < 1 Ohm)

[ami8break]

Guten Morgen Österreich!

Hallo Kristof,
tut mir Leid dass ich mich nicht früher meldete, die Forums-Verständigungsfunktion funzt bei mir anscheind nicht mehr.

Ich glaub mit mir brauchst über das Projekt gar nicht reden.
Ich denk ein Elektroniker wird nach Lesen der Dieselionenstrom-Diplomarbeit eh wissen was Sache ist. Ok, Diesel ist leichter weil kein Zündfunken stört (dafür aber die Messelektrode verdreckt). Wie ich schon oben schrieb muß man schauen dass die KW-Position + Ionenstrom schnell/oft genug eingelesen werden. Das wären die(meine) Hardwareanforderungen.
Die Software sollte bis zum nächsten zu messenden Zündevent (im 'schlimmsten' Fall 720°, im tollsten Fall der nächste Zylinder) wissen was sie aus der letzten Ionenstromkurve 'gelernt' hat und wie der ZZP nun angepasst werden sollte (durch Mitteln wird das System dann eh etwas träge).
Auch schon geschrieben habe ich dass man die erste Ableitung des Ionenstromverlaufs als Bezugskurve nehmen soll.

Wenn du eine konkrete Frage hast, dann kann ich gerne meine Unterlagen durchforsten (oder nachdenken ), aber beim 'simplen' Einlesen der Signale (Hardware) kann ich nicht viel beitragen, weil ich die Stärken und Schwächen der div ICs und µC kaum beurteilen kann. Als Optimum würde ich sagen 360 Messungen/KW-Umdrehung im mittleren Drehzahlbereich, 180 bei Nenndrehzahl. 36 Messungen bei Nennendrehzahl würden zum Üben bzw Abschätzen des Potentials auch reichen. Vielleicht kann man mit schlauen Pufferlösungen auch 'diskontinuierlich' messen, d.h. in den krit ~30° oft, im restlichen Bereich nur alle 10° zum 'Mitzählen'.


Hallo Jankey,
ich kann nicht allen Fachbegriffen/Anweisungen folgen, aber wenn du es Ernst meinst, dann bist du herzlichst eingeladen die notwendigen Bauteile zumindest so ausführlich zu benennen, dass auch jemand was davon hat/versteht der sich nicht täglich damit beschäftigt. Sei's nur ein paar Links zu Wikipädia/Elektor etc zu setzen. Dankeschön.

Ich seh die Sache nicht so dramatisch, schließlich hat doch Ville (oder so ähnlich aus SF) schon vor etlichen(!) Jahren sowas als DIY-Projekt aufgezogen. Ok, man kann in Zweifel ziehen was er wirklich gemessen und berechnet hat, aber wenn z.B. das Rauschen so störend gewesen wäre, dann hätte er wohl gar nichts rausbekommen.

Man darf nicht vergessen, dass es einen großen Unterschied macht ob ein renomierter Hersteller (AVL...) ein Serien-industrie-Produkt rausbringt oder ob wir lediglich unser Zündkennfeld optimieren wollen, bei dem wir zumindest im Teillastbereich ohne Dyno komplett im Dunkeln liegen. Und auch das Einfahren und Vergleichen mehrerer Vollastkennlinie ist mühselig und irgendwie unelegant.




Hallo Martin,
danke für den Link - was kostet die DC-DC Zeeltronic-CDI? Ich hab nix gefunden, aber sicher mehr als ~30€. Auch die Borut ist lt einem Eintrag von dir in einem anderen Forum deutlich teurer.

lg
»Horst

[Jankey]

Also.: AVL, is bei mir um die Ecke ( bin Grazer ).

Das eine Arithmetrierung das system langsamer macht naja, dafür gibt es IIR Filter.

Wie kommst du auf 360 Messungen pro KW/Umdrehung ( klingt aber mal nicht so verkehrt ).

Ich seh die sache ein wenig anders.:
mit einem guten hochpass und einem Photosmos sollte man eigentlich genügend absicherung gegen die 30kV~60kV kriegen.
Strom messen.: wird je nach brennraum charakteristik anders sein da die druckwellenverteilung in jedem motor anders sein wird. Im endeffekt gilt aber das gleiche wie für das Piezo Mikrofon AKA Klopfsensor, im Richtigen Fenster gelesen mit der richtigen charakterikstik und dem Richtigen Fensterkomperator sollte alles funktionieren. Könnte mal eine schaltung dazu machn. vl. is es dann verständlicher. Was man auf jeden fall braucht is einen guten Drehwinkelgeber der hochauflösend und schnell messen kann, ein Opto wäre aufgrund der Bauform zu gross.

lg.

[MK]

Die "normalen" CDI's liegen so bei ca. 60-80 Eur. Das Steuerteil (VCDI) ca. 100-150 Eur, das Handheld zum Programmieren ca. 50 Eur.
Man bekommt aber auch gebrauchtes aus dem Motorrad-Sektor für günstig. Z.B. die Suzuki RGV 250 bzw. Aprila RS250.

Was bei mir gefunzt hat war die RGV-CDI mit einer MiniMS anzutriggern, so dass man ohne VCDI auskam (lief aber nur untenrum und dann ist auch noch mein Strobo abgekackt).