elektronisk tenningsmodul

Her kan du prate/spørre om motor og drivverk.

Moderator: moderator

Pollux
Posts: 21
Joined: Sun 16 Oct, 2011 16:10
Location: 1410 Kolbotn

elektronisk tenningsmodul

Post by Pollux »

Hei,

I tilfelle at noen har lyst å bygge selv en elektronisk tenningsmodul for å ha blant annet mindre slitasje på stiftene, legger jeg ut skemaet og komponentliste til en slik modul faren min har laget til meg. Jeg kjører med modulen nå i snart 2 år (23.000km) og hadde aldri problemer med denne. Kan selvfølgelig også bygges til CX, 2cv, DS, og SM-modeller som har fordeler med stifter/kassetter og 12V elektrisk system.

Skemaet og komponentliste:
http://www.mijnalbum.nl/GroteFoto-MF4BWFBB.jpg
bilder:
Image
Image
Image

Fordelene er:
-nesten ingen slitasje på stiftene, som holder over 100.000km.
-bedre gnist
-spulen slår automatisk av etter 2 sekunder uten "signal" fra stiftene
-rask og enkel omkobbling til originaltilstand
-inbygget LED for enklere justering av fordeleren
-moderne og solide komponenter

Med vennlig hilsen,

Pol
n10516
Posts: 484
Joined: Sat 21 Aug, 2004 22:37
Location: Aurskog
Contact:

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by n10516 »

Hei!

Mine kunnskaper om GS(A) er noe begrenset, for å si det mildt, men diskusjon om tenningssystemer interesserer meg uansett!

Jeg har gransket skjemaet på dette elektroniske tenningssystemet og det virker som en kretsteknisk bra løsning, min eneste kritiske kommentar er at jeg synes at det er litt spedt når MOSFET switching transistoren bare tåler 200 V, en kan godt få indusert spenninger i coiilens primærvikling som er langt høyere enn dette.. Det er klart at med et slikt system vil stiftenes levetid øke dramatisk, de vil bli tilnærmet uslitelige. Dog vil fiberknasten slites noe, så det må nok etterjusteres.

Men det KAN være bedre å gå for et helelektronisk system, altså et hvor en hiver stiftene ut. Jeg ser at engelske Lumenition leverer ombyggingssett for SEV-Marchal fordeler. Om det er et problem å få tak i nye stifter, er dette et uansett et godt alternativ. Problemet med et slikt system, fremfor et system hvor en beholder stiftene er jo at å "komme seg tilbake" om det oppstår feil i systemet ikke er fullt så enkelt. Men en fordel er at du kan glemme timing av tenning helt og holdent - og at det bedrere kamvinkelen (dwell angle) noe (typiusk fra ca 60 til 80 grader). Dette vil gi noe bedre "lading" av cvoilen, og følgelig bedre tennspenning ved turtall hvor dette betyr noe.

Men min erfaring med Lumeniton, jeg har kjørt det i mange år på min Allegro med Lucas 45D4 fordeler, er meget god. Ikke ett eneste problem noen gang. Og Lumenition brukes mye i engelske veteran og vintage bilmiljøer.

Lumeniton leverer også kit til blant annet de modeller av CX som har stifter.


Vidar
Hvorfor riste avgårde i en vanlig bil når en kan sveve i en Citroën!

Eier av: CX Break TGD Turbo2 1990 (I drift)
CX 20 Pallas 1984
og CX Break TRD 1986 (prosjekt....)

***
XM 2,1 TD 1996 (varebilen min...)
Austin Allegro 1750 1977 (Snart på veien)
pål
Posts: 2614
Joined: Tue 04 Nov, 2003 20:25
Location: Lillehammer
Contact:

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by pål »

Vil vel tro at mosfet'en har det bra med både den orginale kondensatoren og "C2" på 47nanofarad , skulle vel ta det meste av spiker spenninger vil jeg tro ?

Dette blir vel det som på 80tallet ble kalt , og solgt som, transistor tenning .... nok av fordeler med det :) Helt klart er det jo enda bedre med stiftløst , men likefullt ett godt skritt på forbedringens vei :)

Og som ett pluss for den som liker å knote selv : dette kan man snekre sammen på stuebordet hjemme :wink:
har masse Citroèn:-)
tronde
Posts: 508
Joined: Sat 21 Apr, 2007 23:25

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by tronde »

n10516 wrote: Jeg har gransket skjemaet på dette elektroniske tenningssystemet og det virker som en kretsteknisk bra løsning, min eneste kritiske kommentar er at jeg synes at det er litt spedt når MOSFET switching transistoren bare tåler 200 V, en kan godt få indusert spenninger i coiilens primærvikling som er langt høyere enn dette..

FDP61N20 har i følge databladet innebygd friløpsdiode. Da får man ikke noe problem med indusert spenning.
Pollux
Posts: 21
Joined: Sun 16 Oct, 2011 16:10
Location: 1410 Kolbotn

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by Pollux »

Hei!

@ Vidar:
Fordi det er faktisk kun er stiftene og kondensatoren som gjør en klassisk fordeler upålitelig, er det mye mer elegant å beholde alt som allerede har vist at det fungerer synes jeg.
Omtrent Lumenition skriver du:
Men en fordel er at du kan glemme timing av tenning helt og holdent - og at det bedrere kamvinkelen (dwell angle) noe (typiusk fra ca 60 til 80 grader). Dette vil gi noe bedre "lading" av cvoilen, og følgelig bedre tennspenning ved turtall hvor dette betyr noe.
Dette er ikke bare Lumenition som gjør det. Min fars modul gjør akkurat det samme.

@Tronde:
Riktig! MOSFET FDP61N20 er valgt spesielt fordi den tåler høye spiker spenninger.
Mvh,

Pol
n10516
Posts: 484
Joined: Sat 21 Aug, 2004 22:37
Location: Aurskog
Contact:

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by n10516 »

Først til Pål:

Den kondensatoren på 47 nF vil ta noe, det er klart. Original kondensator kan vi glemme i denne sammenheng, den sitter vel også på disse bilene over stiftene og har derfor bare betydning som gnistslukker i et konvensjonelt tenningssystem. Men det jeg ikke husket da jeg skrev innlegget (hadde ikke skjemaet foran meg) er de to zenerdiodene som sitter i serie over MOSFET-en. De vil knekke enhver spenningspuls over zenerspenningen som, om jeg ikke bommet på typebetegnelsen er på 75V, slik at de to i serie vil "kneble" alt over 150 V. Med andre ord bør 200 V på MOSFET holde godt.

---

Jeg lastet ned databladet for MOSFET-en. Ja, det er en revers diode der, så sammen med de to zenerne skal den være godt beskyttet. Men det er viktig å feste den på en flate som gir god kjøling.

Dette er jo helt opplagt en "ferdig konstruksjon" fra ett eller annet sted. Finnes et et PCB å få kjøpt også? Jeg synes ikke noe særlig om en Veroboard løsning for slikt.

Jeg ville nok valgt å bruke et ferdig, kontaktløst tenningssystem som f. eks. Lumenition. Da kan en i det minste bestille en ny tenningsmodul om noe går galt. Om jeg skulle beholdt stiftene, ville jeg valgt å koble det med mulitkontakter på en måte som gjorde at det bare er å ta flytte et par plugger - eller sette i en plugg for å være tilbake i stiftenes verden.


Vidar
Hvorfor riste avgårde i en vanlig bil når en kan sveve i en Citroën!

Eier av: CX Break TGD Turbo2 1990 (I drift)
CX 20 Pallas 1984
og CX Break TRD 1986 (prosjekt....)

***
XM 2,1 TD 1996 (varebilen min...)
Austin Allegro 1750 1977 (Snart på veien)
mads
Posts: 956
Joined: Sat 16 Sep, 2006 12:36
Location: Oslo/Kongsberg
Contact:

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by mads »

n10516 wrote:Dette er jo helt opplagt en "ferdig konstruksjon" fra ett eller annet sted.
Fra faren til Pol som er hos Phillips. Et veldig godt bidrag til pen gange på GS. Jeg gleder meg til å begynne å fikle med dette og ønsker meg samarbeid med en loddebolt-stjerne :)
Pollux
Posts: 21
Joined: Sun 16 Oct, 2011 16:10
Location: 1410 Kolbotn

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by Pollux »

Fordi den er helt hjemmelaget, får du ikke kjøpt den noe sted desverre.

Med Lumenition har du fortsatt å gjøre med en mekanisk vakuum- og sentrifugalregulator, så helt elektronisk er ikke den heller. Dessuten synes jeg at Lumenition er altfor dyrt (NOK 2000,-) for hva det egentlig er: en veldig enkel tenningsmodul (uten LED og automatisk bryter på spulen!) og en Hall- eller optisk del som erstatter stiftene. Det siste er rimelig enkelt å lage selv. Se f.eks. http://a110a.free.fr/SPIP172/article.php3?id_article=22. Men personlig synes jeg at det ikke er nodvendig, og i tillegg blir det mye styr hvis du får et problem... midt i Italia på l'Autostrada. Kanskje kommer det en gang en 123 for GS-modellene. Den kjøper jeg med en gang.

Mvh,

Pol
pigland
Posts: 792
Joined: Wed 05 Jan, 2005 17:12
Location: Aust-Agder

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by pigland »

Jeg kjører med Vellemann Kit nr K2543 i GS og Ami Super. Samme type prinsipp med å bruke stiften men det går nesten ikke strøm gjennom den. Har lagt den i en enkel boks for at ikke elektronikken skal stå så utsatt til. Kjøleribba er på utsida av boksen og det er metall imellom kjøleribba og transistoren. Gav i underkant av to hundrelapper for den på ebay (akkurat under moms-grensa).
'74 GS 1220 Club # '85 CX T1 S2 berline (prosjekt+GTI delebil) # '11 C5 Break 163hk # Noen C5 I og II # '08 GPicasso 2.0 hdi # 2cv, Ami, Azu, div MC
Pollux
Posts: 21
Joined: Sun 16 Oct, 2011 16:10
Location: 1410 Kolbotn

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by Pollux »

Hei,

En Velleman K2543 her samme prinsip, men den:

-er utviklet på 70-tallet, og bruker komponenter som er nå gammeldags
-har ikke LED til justering av fordeleren
-bryter ikke automatisk coilen
-blir veldig varmt
-må også loddes sammen selv

Mvh,

Pol
pigland
Posts: 792
Joined: Wed 05 Jan, 2005 17:12
Location: Aust-Agder

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by pigland »

Har ikke kjent at mine blir spesielt varme. Tenninga justerer jeg uansett med tenningspistol, så jeg har ikke savnet LED. Om teknologien er fra 70-tallet passer jo det bilens årgang perfekt :wink:

Kittet må loddes selv ja, men det følger med rikholdig instruksjon så man skal være veldig klønete med loddebolten for ikke å få det til. Jeg var selvfølgelig nøye med lodding så jeg ikke skal oppleve vakkel i loddepunktene langs veien. Ville ikke brukt de enkleste loddeboltene uten varmejustering til dette.

Det å bryte coilen er det et poeng med, men pleier jo å huske å skru av tenninga..
'74 GS 1220 Club # '85 CX T1 S2 berline (prosjekt+GTI delebil) # '11 C5 Break 163hk # Noen C5 I og II # '08 GPicasso 2.0 hdi # 2cv, Ami, Azu, div MC
n10516
Posts: 484
Joined: Sat 21 Aug, 2004 22:37
Location: Aurskog
Contact:

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by n10516 »

Jeg har kikket litt på skjemaet for Velleman løsningen og jeg må knytte noen kommentarer til det som skrives.

Er den løsningen som presenteres av Pollux mer moderne, altså laget med mer moderne komponenter? Nei, det vil jeg ikke si. Den er også laget utelukkende med diskrete komponenter, en mer "moderne" løsning ville inneholdt bruk av integrerte kretser. Riktig nok ville en neppe brukt en MOSFET transistor for switching på 70-taller (men så gammel er neppe Velleman sin krets heller), men om en bruker en slik transistor eller en vanlig NPN krafttransisor betyr lite eller intet for resultatet. Om vi skal si at Velleman har brukt "gamle" komponenter, har det ingen betydning!

Nei, Velleman tar ikke hensyn til at det er lurt å bryte strømmen gjennom coilen etter en tid om motoren ikke går for å unngå å overhete coilen, men heller ikke dette synes jeg betyr så mye. Skulle jeg foreslått en endring ville det være å bruke en ekstra transistor eller to og litt passive komponenter for å få det på plass. Men det er jo bare å skru av tenningen..

Jeg er også enig med Pigland i at nytten av en LED er høyst begrenset. Med et slikt system er tenningsjustering noe en ikke gjør daglig, og den skal på de fleste biler skje på et spesifisert turtall, med en stroboskopisk tenningslampe. Å grovjustere tenningen statisk når en monterer dette er enkelt, både med og uten LED. Varmetapet i de to løsningene er neppe vesentlig forskjellig, begge må kjøles!

Uansett om en velger det ene eller det andre, må det loddes. Det er langt enklere å lodde sammen et kit med få komponenter på et ferdig PCB enn å herje rundt med en veroboard plate.

Kretsteknisk er den løsningen som Pollux presenterer langt mer avansert, nesten på kanten av "over engineered" i formål til hva en holder på med, etter min mening. Men den har nok visse fordeler, ut over at den bryter coilen etter en tid.

Hva betyr noe, om en skal styre en coil?

Vi må huske på at coilens magnetfelt er det energilageret vi bruker for å overføre energi fra primær til sekundærviklingen i coilen. For å få en "fetest" mulig gnist, ønsker vi å presse så mye energi som mulig inn i dette magnetfeltet. Det tar litt tid å "lade" magnetfeltet, det er en tidskonstant involvert her hvor magnetiske egenskaper og såvel ytre som indre motstand i coilen spiller inn. Derfor betyr ladetiden noe. Den eneste måten vi kan påvirke den, er gjennom å endre kamvinkelen (engelsk: Dwell angle, jeg regner med at de fleste kjenner begrepet). For en firesylendret motor med stiftbasert tenning, vil denne normalt være ca 60 grader. Eneste måten å bedre den på, er å hive ut stiftene å sette inn et kontaktløst system. Et system som Lumenitions optiske løsning har jeg målt til ca 80 grader, et magnetisk systen bør kanskje kunne gjøre det enda noen grader bedre. Ladingen vil også påvirkes av spenningen over coilen. Et elektronisk system gir et visst spenningsfall over transistoren, typisk 0,2 til 0,7 V. Dette vil i liten grad avhenge av om det brukes MOSFET eller en vanlig NPN transistor som switch. Dette spenningsfallet er noe av årsaken til at det ofte ønskes spesielle coiler for transistortenning (OK, det er noen grunner til....)

Den tennspenningen som oppnås vil påvirkes av hvor brått en klarer å bryte strømmen gjennom coilen. I et konvensjonelt stiftbasert system er den lysbuen som dannes mellom kontaktflatene for stiftene med til å gjøre switchingen treg. Kondensatoren, som skal slukke gnisten, hjelper her. I et transistorsystem er stiftene et lite problem pga. lite strøm, men likevel er det viktig at kretsen gjør sitt til at switchingen blir så momentan som mulig. Her er nok Pollux sin løsning bedre enn Velleman. Men er Velleman god nok? Ja, jeg tror bestemt det - uten å ha målt på det. I et fullelektronisk system er det mye viktigere at kretsen "retter opp" det som kommer fra halleffekt elementet eller den optiske giveren (selv om de optiske lesegaflene gjerne bruker Darlington teknologi som i seg selv gir en "god" firkantpuls.)

Hva ville jeg valgt, om jeg hadde hatt en GS/GSA? Jeg ville helt klart valgt å bruke Lumenition, Piranha eller et annet kontaktløst system. Om jeg hadde valgt noe annet, ville det blitt Velleman fordi det er et ferdig og relativt billig produkt som ikke ender opp på en Veroboard plate. Skulle jeg valgt den teknisk sikkert meget bra løsningen som Pollux presenterer, ville jeg laget et produkt av det, altså lagt ut et print, funnet en boks og tenkt gjennom hvordan krafttransistoren skulle monteres for å sikre tilstrekkelig kjøling... Å snekre et kontaktløst system for "one off"? Glem det. Arbeidet er for omfattende, uansett om en velger halleffekt switch eller optisk (den bryterplaten for lyset er det ikke bare å klippe til med saks, det skal være nøyaktig...)

Uff, det ble vel mye fag...


Vidar
Hvorfor riste avgårde i en vanlig bil når en kan sveve i en Citroën!

Eier av: CX Break TGD Turbo2 1990 (I drift)
CX 20 Pallas 1984
og CX Break TRD 1986 (prosjekt....)

***
XM 2,1 TD 1996 (varebilen min...)
Austin Allegro 1750 1977 (Snart på veien)
Pollux
Posts: 21
Joined: Sun 16 Oct, 2011 16:10
Location: 1410 Kolbotn

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by Pollux »

Hei Vidar,

Takk for at du har skrevet så mye om dette. Først og fremst vil jeg si at hverken jeg heller faren min har lyst til å lage det til en produkt. Markedet er for lite, kostnadene for høye. Derfor har jeg lagt det ut her. Gratis :D

Først prøvde faren min å lage en modul med integrerte kretser, men den holdt ikke lenge. Dette er grunnen til at han har kommet tilbake til en løsning som bruker bare diskrete komponenter.

Jeg har ikke hørt noen argumenter fra deg om hvorfor man ikke burde bruke et Veroboard til en slik løsning. Selvfølgelig er en ordentlig PCB mye penere, men er den også mer pålitelig? Det tror jeg ikke. Jeg kan bare si at dette fungerer meget bra under alle omstendigheter. Men det har sikkert hjulpet at faren min har laget tusenvis av prototypekretser på Veroboard.

LEDen kan bare brukes til statisk innstilling av fordeleren, og har vist seg å være veldig praktisk i bruk. Jeg hadde en gang et fuktproblem på hytta. Da demonterte jeg fordeleren for å tørke den. Monteringen etterpå tok bare få minuter og det eneste verktøyet jeg brukte var en 11mm nøkkel.

Du antar at en MOSFET blir like varm som en vanlig NPN-transistor. Det er ikke sant. En MOSFET bruker veldig lite strøm og blir derfor ikke veldig varm. Pga. veldig lite varmetap er en MOSFET mer solid enn en NPN. Det er også grunnen til at jeg kalte Velleman-modulen gammeldags. Dette betyr ikke at en MOSFET ikke skal monteres skikelig med kjølepasta på en kjøleplate.

Hvis du vil prøve å integrere en coil-bryter i en Velleman, kan du kun bruke aktive komponenter. En eller to passive komponenter som du sier kan aldri fungere, fordi du må snu styresignalet.

Over-engineered? Er ikke hver Citroën fra 1934 til 1975 det? :wink:

Mvh,

Pol
Pollux
Posts: 21
Joined: Sun 16 Oct, 2011 16:10
Location: 1410 Kolbotn

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by Pollux »

Unskyld meg, jeg har lest feil. Du har skrevet:
en ekstra transistor eller to og litt passive komponenter
Med dette kan du lage en coil-bryter.

Hilsen,

Pol
n10516
Posts: 484
Joined: Sat 21 Aug, 2004 22:37
Location: Aurskog
Contact:

Re: elektronisk tenningsmodul

Post by n10516 »

For å ta brytingen av primærkretsen for coilen først: Jeg skrev følgende:
Skulle jeg foreslått en endring ville det være å bruke en ekstra transistor eller to og litt passive komponenter for å få det på plass. Men det er jo bare å skru av tenningen..
En transistor eller to, er definitivt aktive komponenter....

Energiomsetningen i switcheelementet, uansett om vi snakker om MOSFET eller en vanlig bipolar transistor vil være forårsaket i det alt vesentlige av det spenningsfallet som blir liggende over komponenten i full ledning, og det er ikke vesentlig forskjellig for mellom de to komponent typene. Det er selvfølgelig riktig at "styrestrømmen" i en MOSFET er tilnærmet lik null, mens den for en bipolar effekttransistor av den typen vi snakker om her, vil være 50 mA, noe som vil gi et effekttap mellom basis og emitter på ca 0,035 W i den delen av syklysen hvor transistoren styres i ledning. Om vi opererer med en kamvinkel på 60 grader, vil dette si ca 0,023 W, altså forsvinnende mot det totale effekttapet i switcheelementet. Men jeg gjør oppmerksom på at her er det forskjeller ut fra hva en måtte velge av komponenter. Det gjelder uansett teknologi.

Ja, vi bruker veroboard til prototyping. Det er nettopp det de er laget for. For de som ikke har sett en, kan fortelles at platene er laget etter "sveitserost" prinsippet, dvs. de har ett hull for hver ca 2,54 mm og en lager de rette forbindelsene ved på kappe baner og legge "lus", altså forbindelser som ikke automatisk er der. De er som regel laget av pertinax (papirbakelitt) som brekker lett, i motsetning til et vanlig PCB som er laget av G10 glassfiber og utrolig seigt. Å montere et litt komplekst prototype kort i noe som er i bevegelse og, på tross av bilenes gasshydrauliske fjæring, rister ganske mye, er for meg risikosport. Men det er mulig jeg stiller for store krav til "mekatronikken...". Mine invendinger mot bruk av slike løsninger i en bil, er også at det er tøffe klimatiske forhold. En slik enhet skal fungere pålitelig hele tiden, uansett om temperaturen er -35 eller er +70 under panseret. Og da må det kort og godt være solid bygget.

Vi må også være klar over at svært mange mennesker knapt nok vet hvilken ende av loddebolten som blir varm, langt mindre er i stand til å legge ut komponentene riktig på en Veroboard plate og lage de rette forbindelsene. Det er IKKE enkelt for en ikke-fagmann, sjansen for at et eller annet blir "kremert" er ganske stor...! Og da har Velleman sin løsning klare fordeler. Og med en pris på £ 11,30 (boks £ 5,25) vet jeg hva jeg ville valgt.

Jeg er full av beundring for den løsningen du presenterer, den er helt opplagt gjennomarbeidet og fungerer sikkert meget bra. Det jeg mener med "over engineered" er rett og slett at om en skal vurdere hvor mange aktive og passive komponenter en trenger for å oppnå en presis switching når allerede det en får fra stiftene er firkantet og å få til et brudd etter en gitt tid for strømmen i coilen kommer i det minste jeg til langt færre. Men det funker og komponentindustrien skal leve den også. At det gikk galt med bruk av integrerte komponenter skyldes nok at faren din har hatt uflaks med et eller annet. Jeg er også glad i diskrete løsninger i slike sammenhenger, robust og godt, ikke noe galt i det. Men moderne er det IKKE!!!!

Det er kjempebra at du og faren din har laget dette - og deler det med andre. Men det er viktig å påpeke at det finnes andre, mindre arbeidskrevende metoder som gir ca det samme resultatet. Jeg tror det hadde vært langt bedre om en hadde lagt ut et print, det er ikke all verdens jobb, og solgt det, evt. sammen med komponentene og en ferdigborret boks. Det hadde uansett blitt dyrere enn Velleman, men DA hadde det vært virkelig interessant.

Når jeg har gått så pass kraftig ut, må jeg til sist si at dette er faget mitt. Jeg er ingeniør og har i tillegg universitetsutdannelse innen dette - og har jobbet med kraftelektronikk og profesjonell elektronikk innen kringkasting (lyd/video) i flere år enn jeg liker å tenke på. Så det jeg skriver bør være rimelig etterettelig.


Vidar
Hvorfor riste avgårde i en vanlig bil når en kan sveve i en Citroën!

Eier av: CX Break TGD Turbo2 1990 (I drift)
CX 20 Pallas 1984
og CX Break TRD 1986 (prosjekt....)

***
XM 2,1 TD 1996 (varebilen min...)
Austin Allegro 1750 1977 (Snart på veien)
Post Reply