Elektronische Zündung mit Arduino

...cool, dass sich da jemand dransetzt, aber ich verstehe den Aufwand nicht, denn es gibt bereits mehrere Lösungen auf dem Markt, tw. recht bezahlbar.

@Olaf
An der Nockenwelle wird die Präzision aber auch habiert

µs halte ich schon für kritisch lang da man immer mt ISR Latenzen rechnen muß.
Die AVRs können genauer wenn man sie auf den Punkt programmiert.
Aber das läßt sich dann immer noch machen wenn die Arduino-Lösung nicht funzt.
Spannend dürfte auch die Zündenergie sein, der Funke muß ja nur Zünden und nicht den Motorinnenraum ausleuchten. Stichwort Ladungsdauer der Spulen vor dem eigentlichen Zünden.
Auch hilfreich die LiMa nicht unnütz zu belasten.

Wie schaut es mit Abgaswerten aus?
Sind die von Bedeutung oder ist das Moped so alt das man kein Augenmerk für TÜV&co drauf legen muß?

Ich denke auch, als Geber eine Zahnscheibe nehmen, Hallgeber drann, dann kannst du mit hoeherer Praezision messen. Weiter sollte man den Geber auf die Kurbelwelle setzen, weiterer Praezisionsgewinn. Moderne zuendungen zuendungen bei jedem Zuendzeitpunkt mehrfach, um ein wenig die Abbrenngeschwindigkeit des Gemisches zu optimieren, - also idealerweise die Flammenfront an mehreren Stellen zu starten.

Da gibts Buecher drueber, wuerde ich sehr empfehlen. Die Idee ist gut, weitermachen.

Zitat von Emil1957

ZU den Kosten: Arduino-Clones gibt es für unter 10 Euro, dazu kommt noch einiges an weiteren elektronischen Bauteilen. Ohne dass ich das konkret durchgerechnet habe, würde ich aber behaupten, dass das alles für unter 50 Euro zu haben ist.

Wenn es rein um die Sachen zum Ansteuern der Zündung geht, dann ist das locker möglich. Meinen Arduino Nano Clone hab ich für 7€ bekommen. Hallsensor gibts für knapp über nen Euro. Mosfet kostet auch keine 2€. Drossel, Zener und Kondensator, dann ist der Netzfilter auch erledigt.
Teuer macht es am Ende eigentlich nur das Display und das zusätzliche Material, das man für Gehäuse und so braucht. Aber auch dann sollte das mit 50€ machbar sein.

Dass du das zum Spaß machst, finde ich genau richtig. Ich habs auch zum Spaß gemacht. Ich hatte ja eine bereits funktionierende Lösung für meinen Heizöler und wollte dann einfach nochmal ran und es nochmal besser machen. Die Arbeitszeit darf man Konstenmäßig nicht mitrechnen, sonst wäre das kaum zu bezahlen. Aber mir machts Laune und vor allem: Ich kann Programmieren, daher ist das für mich auch keine Hürde.

Zitat von ricardo

Ich denke auch, als Geber eine Zahnscheibe nehmen, Hallgeber drann, dann kannst du mit hoeherer Praezision messen. Weiter sollte man den Geber auf die Kurbelwelle setzen, weiterer Praezisionsgewinn. …

äh… kann er machen, wenn er ganz Texas als Spielwiese hat.
Pickup an KW+ Nockenwellenpositionsgeber macht das Projekt überflüssig aufwändig, grad wenn jemand nix mit Mechanik am Hut hat. Elektronisch einfach und betriebssicher ist 10fach besser als olle Mechanik.
Rampe ausmessen, Rampe ablegen, Strobo, Probefahrt, ggf Programmänderung per Laptop + ab dafür.
Wesentlich ist, dass das Ding betriebssicher ist. Deshalb würd ich auch nicht „nackte” Hallgeber von Conrad nehmen, sondern „echte” Geber mit integrierter Elektronik aus dem Motorenbau. Gibt's gebraucht fürs schmale Geld.
So ein Projekt muss, wenns Erfolg + Spass bringen soll, von Anfang klare Grenzen haben, und das ist hier wohl Ersatz der Kontakte und der verharzten Fliehkraftmechanik durch Elektronik in DIY. Sonst nix.
Wenns schief geht: ich hätte noch Kolben anzubieten
EDIT: wozu Netzfilter???

Oder …
man könnte natürlich auch doppelzündung, saugrohreinspritzung und mindestens 3 regenmodi einflechten. +launchcontrol. nur nicht kleckern… :-)

'n Abend!

Vergisses, der Präzisionsunterschied zwischen KW Abnehmer und NW Abnehmer ist nicht so irrelevant wie du es darstellst. Bei einer Idealen Verbindung zwischen KW und NW wäre es wie du sagst, aber die Steuerkette hat stets Spiel, und die Nockenwelle bewegt sich gut und gern ein paar Grad vor/zurück im Lastwechsel.

Von Nockenwellensensor habe ich nichts gesagt. Was ich schreiben wollte (wurde abgelenkt) war, dass ich jederzeit eher an der KW die Zündung montieren würde, als an der NW.

Doppelzündung bringt dir beim Straßenmotor cb350 überhaupt nix, Saugrohreinspritzung wäre leider geil, is aber aufwendig und für Straßenmotorn auch total unwichtig.
Mit einem Arduino wird das eh nie betriebssicher. Das ist eine Spielerei, für mehr muss man eben die Entwicklungsarbeit leisten, die bei einschlägigen Herstellern den tatsächlichen Preis mehr bestimmt als die Material und Fertigungskosten.

Allerdings muß man den Aufwand auch betrachten, da gehen Wochen ins Land und wenn's dumm läuft verreckt das Moped nachts in abgelegenen Gegenden ohne Händi-Empfang
Also eine Originalzündanlage zum dranstecken in der Jackentasche wäre für die erste Zeit gar nicht so schlecht.

Mikrokontroller und Hochspannungsspulen sind nicht gut zueinander, da ist so manche böse Überraschung drin.
Die Endstufe sollte so ausgelegt sein das sie mit einem abgestürzten µC Programm keinen Schaden anrichten kann.

Was bei den Firmen den Preis nach oben treibt sind nicht die Material- sondern die Entwicklungskosten.

Aber wenn's läuft ist das unbezahlbar

Zitat von Nepomuk

EDIT: wozu Netzfilter???

Damit dir der IC nicht irgendwann abraucht. Die Boardspannung ist nicht stabil und kann durch Induktivitäten auch mal kurz stark ansteigen. Ist ne reine Sicherheitsmaßnahme, der Arduino läuft am Boardnetz prinzipiell auch ohne.

Zitat

Vergisses, der Präzisionsunterschied zwischen KW Abnehmer und NW Abnehmer ist nicht so irrelevant wie du es darstellst. Bei einer Idealen Verbindung zwischen KW und NW wäre es wie du sagst, aber die Steuerkette hat stets Spiel, und die Nockenwelle bewegt sich gut und gern ein paar Grad vor/zurück im Lastwechsel.

ok, da passe ich…

Zitat

Von Nockenwellensensor habe ich nichts gesagt. Was ich schreiben wollte (wurde abgelenkt) war, dass ich jederzeit eher an der KW die Zündung montieren würde, als an der NW

Einwand: geht beim r4. beim r2 wäre ohne Referenz der NW-Stellung eine „leere” Zündung wie beim r4 vorhanden. Kannst du machen. Ich bin aber überfragt, ob Generatorleistung ausreicht und ob die Spulen das mitmachen, ist ja doppelte Leistung.
Kannst ihm ja helfen, indem du einen Ring drehst für die nötige Distanz zum Einbau eines Pickup an der KW.

Zitat

Mit einem Arduino wird das eh nie betriebssicher.

Da bin ich anderer Ansicht. wg dem labberigen Einphasengenerator ganz minimal mehr Aufwand. Ansonsten laufen Arduinos (in anderer Funktion allerdings) problemlos in Mopetten.

Zitat

Die Endstufe sollte so ausgelegt sein das sie mit einem abgestürzten µC Programm keinen Schaden anrichten kann.

Nicht von ungefähr mein Einwand, mit dem Gebersignal den maximalen Frühzündungspunkt direkt zu erfassen und kleinere Frühzündung zu errechnen.
In einem „Notlauf” steuert der Geber den Schalter direkt. Flott gesagt: MOSFET für TTL-Pegel verwenden. Die automotiven Geber haben TTL-Pegel.
hat noch nen weiteren Vorteil…

Zitat

Damit dir der IC nicht irgendwann abraucht.

Wie ich schon schrub: die internen Festspannungsregler diverser Arduinos und Clones mögen tw max 12V DC, sind deshalb für Verwendung eines externen Festspannungsreglers auf 5V und nen Siebelko (wg 1phasigkeit und „Restbrumm”) dankbar.

Ich hatte jahrelang den Arduino UNO (original) im Moped und jetzt seit 1 Jahr den Arduino Nano China Clone. Externe Festspannungsregelung hab ich nie gemacht und bisher hat das einwandfrei funktioniert. Die Arduinos sind doch aber meist auch bis 20V spezifiziert, da mache ich mir keine Sorgen, den an ein 15V Boardnetz zu hängen. Einzig die Induktionsspitzen halte ich für potentiell gefährlich.

Zitat von Nepomuk

Einwand: geht beim r4. beim r2 wäre ohne Referenz der NW-Stellung eine „leere” Zündung wie beim r4 vorhanden. Kannst du machen. Ich bin aber überfragt, ob Generatorleistung ausreicht und ob die Spulen das mitmachen, ist ja doppelte Leistung.
Kannst ihm ja helfen, indem du einen Ring drehst für die nötige Distanz zum Einbau eines Pickup an der KW.

Ist richtig, aber die Leerzuendung ist kein generatorenproblem. Die Limitierung kommt hierbei durch die "dwell time"
, also die Zuendspulensaettigung. Geht aber klar. Man kann die Zuendspulen auch dynamischer laden als mit "hey, hier haste mal 12V", bedeutet aber signifikanten mehraufwand - holt allerdings noch ein bisschen was im timing heraus.

"ohne besondere vorkomnisse" laeuft so ein arduino in einem moped ganz problemlos. Leider ist immer mal irgendwas. Die Lima liefert ja bisweilen auch mal 100V bei maximaldrehzahl, und das equipment dahinter regelt minimal lastabhaengig die spannung nach. Wenn nun jemand die Sesselheizung anschaltet...
Kurzum, ich wuerde einfach einen DC-DC davorhaengen - kostet direkt aus china 2-4 Euro, und macht aus "komme was wolle" annehmbar zuverlaessig die betriebsspannung fuer deine empfindliche elektronik. Viel anders funktioniert das in einer CDI/anderen Blackboxen wie z.b. "Bordcomputer" auch nicht. Weil wie gesagt: immer mal was ist. Soll ja auch schonmal ein gleichrichter oder laderegler ausgefallen sein.

Hallo Allerseits,
endlich mal ein interessantes Thema im Twin-Forum.

Ein ambitioniertes Projekt.
Habe folgendes dazu zu sagen.

1. Was zählt, ist das Interesse an der Technik, eine Zündung zu machen und zu verstehen, wie es funzt - sonst sehe ich bei 'ner alten CB da keinen echten Vorteil.
Wie vorne schon gesagt: für eine echte Optimierung brauchst Du einen Motorprüfstand, viel Geduld und Wissen. Ich schlage daher ebenfalls vor einfach nur die Drehzahlverstellung elektronisch zu
machen.
2. Wenn Du den Hall-Geber auf der Nockenwelle haben willst brauchst Du auf jeden Fall 2 davon; die CB250K ist (wohl wie die G) ein "Wechselhuber". Daher hat sie zwei Zündspulen und zwei
Kontakte. Mit einer Spule laufen nur "Gleichhuber".
3. Einen Geber auf der Kurbelwelle (z.B. das berühmte 58-Zähne-Rad) ist sicher genauer, braucht aber trotzdem auch einen Phasengeber auf der Nockenwelle, der sagt in welchem Takt sich die
Zylinder befinden (ein 4-Takter braucht halt zwei Kurbelwellen-Umdrehungen pro Verbrennung).
4. Ein Zündspule richtig anzusteuern ist so einfach nun auch wieder nicht.
Funktionssicherheit und Störsicherheit sind wichtig, sonst sammelst Du Deine Kolbenringe bald aus dem Auspufftopf.
5. Ich kenne mich mit Echtzeit-Programmierung, Steuergeräte-HW und Zündsystemen aus, habe aber nicht mehr vor meine CB250G umzurüsten. Das Thema ist bei mir durch.
Ich wäre aber bereit, Dir dabei zu helfen, wenn Du fragen hast -->PN.
LG, sepp2gl

P.S.: Aus der Lima können kurze Impulse bis zu 100V rauskommen. Die können über geeignete Filter unterdrückt werden. Müssen sie auch sonst himmelst Du den Arduino recht schnell...

Bei 2. und 3. wiederspreche ich. Der Zündversatz ist bekannt, ein Geber reicht um beide ZZp. zu berechnen.
Takt ist egal, kein Geber an der Nockenwelle von Nöten. Eine Leerzündung juckt die Maschine nicht, die Zündspulen ebensowenig. Theoretisch braucht die Zündung damit 50% mehr Strom, aber wir reden hier von 10-20W - also von einem Bereich der unproblematisch ist bzgl. Generatorleistung - spätestens wenn man einiges auf LED umrüstet.

ricardo:
bei einem Twin, bei dem beide Kolben im gleichen Hub sind hast Du Recht; die meisten älteren 4-zylinder Moppeds arbeiten so. Die CB250/400N auch.
die Zündzeitpunkte der beiden Zylinder liegen 360° Kurbelwelle auseinander; während der eine Kolben komprimiert und auf den Funken wartet, schiebt der andere das Abgas raus und hier stört kein Leerfunke.
Bei der CB250K bewegt sich der eine Kolben nach oben währen der andere nach unten geht.
Das bedeutet, während der eine Zylinder komprimiert, saugt der andere oder verbrennt gerade.
Zünden in den saugenden Zylinder kommt nicht gut.

Sollte ich ich richtig verstehen, dass Du den 4-takt-Motor wie eine 2-takter zünden willst, also jede Umdrehung einen Zündfunken geben willst, dann sollte das für einen Zylinder auch mit einem Sensor gehen. Womit willst Du aber den anderen Zylinder zünden? mit einem festen zeitlichen Versatz, der drehzahlabhängig angepaßt wird?
Kannste vergessen...der ist nämlich bei Beschleunigen nicht bekannt, da sich die Drehzahl ständig schnell ändert. Der "Folgezylinder würde also beim Beschleunigen zum falschen Zeitpunkt zünden.
Warum sollte man sich das antun, wenn es bewährte Lösungen gibt?

LG, sepp2gl