Physik Forum

[franzi17790]

Hey Leute,
ich brauche unbedingt eure Hilfe! ich muss meine Seminararbeit schreiben! Die Aufgabe is der Bau eines funktionsfähigen Demonstrationsmodells einer Zündanlage (ich hab mich für Transistorzündanlage entschieden) und dazu einschlägige Rechnungen anfertigen. Das Modell ist fertig, die Theorie hab ich auch verstanden, aber Rechnungen? Sitze jetzt seit 4 Stunden am Computer, such im Internet und Büchern nach Aufgaben, die ich abgewandelt verwenden könnte.
Vor allem zur Zündspule wegen der Induktion und zum Hallgenerator möchte ich Rechenaufgaben machen.
Nur fehlen mir auch viele Angaben, die ich brauche, wie zum Beispiel Länge und Windungszahl der Zündspule (primär und sekundär) für die Berechnung der Flussdichte oder auch die Umdrehungen des Blendenrotors zur Berechnung wie lange die Abschirmung andauern muss, damit die Zündspule die Hochspannung erzeugt. Außerdem ändert sich doch diese Zahl auch je schneller bzw langsamer der Motor läuft?!

Kann mir vielleicht jemand helfen? Bin kurz vorm verzweifeln!..

[Fritz]

Hallo

Das finde ich ja interessant, dass du so etwas machst. So was wollte ich mir auch schon lange mal bauen.

Was kann man da rechnen? Naja ich vermute mal du hast da irgendwie eine Zündspule (oder einen Zündtransformator), einen Transistor und wahrscheinlich einen Kondensator, parallel zum Transistor.

Da könntest du doch schön den zeitlichen Verlauf der Spannungen und Ströme nach dem Ein- und Ausschalten des Transistors berechnen.

Das wird halt auf eine Differentialgleichung hinauslaufen. Im Prinzip ist das Ganze ja ein Schwingkeis.

Das mit der Flussdichte würde ich mir schenken, wofür soll die gut sein, um zu bestimmen ob das Eisen in Sättigung geht?

Was machst du mit den unbekannten Größen? Am besten versuchst du mit ihnen bekannt zu werden. Widerstände, Induktivitäten und Kapazitäten lassen sich doch messen. Was sich nicht direkt messen lässt musst du eben indirekt bestimmen. (zb. an die Primärseite des Zündtrafos den Funktionsgenerator (nicht zu viel aufdrehen), Sekundär das Oszi das liefert schon mal das Übersetzungsverhältnis)

Von der Drehzahl ist das natürlich abhängig, aber diese Abhängigkeit kann man doch mitnehmen.

Zeig doch mal einen Schaltplan.

mfg Fritz

[franzi17790]

Hey, danke für die schnelle Antwort!

http://www.senatorman.de/bilder/ZUE-030.jpg
Von dieser Seite habe ich das 3. Bild von unten auch in meiner Arbeit als Schaltzeichnung verwendet! Leider weiß ich nicht wie ich bilder einfügen kann sonst könnte ich das gebaute modell auch reinstellen..
Jedenfalls habe ich einen Zündverteiler mit Hallgenerator, der immer wieder den Schalter im Steuergerät schließt und öffnet sodass das Magnetfeld in der Zündspule immer wieder aufgebaut wird und zusammenbricht und die Hochspannung entstehen kann. Die geht ja dann zum Verteiler und dann zu den Zündkerzen.
Die Flussdichte wollte ich berechnen, damit ich dann die induzierte Spannung in der Spule mit der Formel U = N B A berechnen kann.. Also ich hätte zuerst das Magnetfeld berechnet, das sich in der Primärspule aufbaut, wenn Strom hindurchfließt und diese Flussdichte dann auf die Sekundärspule übertragen um hier auf die induzierte Spannung zu kommen..
Mein Lehrer meinte auch am Anfang, dass ein Beispiel für eine Aufgabe wäre: Wie lange muss der Schalter geschlossen sein, um eine Spannung von (20 000)V in der Spule zu erzeugen? Hier müsste ich ja dann berechnen wie lange das Magnetfeld braucht, bis es vollständig aufgebaut ist, bzw. die Induktionsspannung in der Primärspule wieder gleich 0 ist, aber ich weiß nicht, wie ich das machen soll.
Das Problem wegen den Daten ist, dass ich nur ein Multimeter zur Verfügung habe..

[Fritz]

Hallo

Ich wollte eigentlich den Schaltplan deiner Schaltung sehen (das was oben links in dem Kasten mit dem NPN Symbol ist) nicht den Plan für den Autoelektriker.

Bilder kannst du hochladen indem du sie vorher auf einen externen Sever lädst (zb. www.c-share.de) und dann hier den Link postest. Geht leider nicht anders.

[franzi17790]

http://www.facebook.com/album.php?aid=21496&id=100000645412167&l=d407ef2669
vielleicht kannst du es so auch sehen..
Das Gesetz habe ich schon verstanden, aber noch nicht daran gedacht, dass es dann überlastet wird.. und ich dachte auch, dass meine zündanlage kontaktlos arbeitet und deswegen der kondensator nicht nötig ist..?
wegen den daten werde ich jetzt noch eine e-mail an bosch schreiben und wenn keine antwort kommt anrufen..
Wie kann ich denn die Induktivität mit dem Multimeter messen? Da kann ich doch nur Spannung, Stromstärke und Widerstand messen oder?

[Fritz]

Hallo

[franzi17790]

hey super! dankeschön! =)
also ich werde morgen noch einmal in die werkstatt fahren wo ich auch schon die teile her habe und mal fragen ob ich mir so ein multimeter für den tag ausleihen kann!
Theoretisch kann ich das natürlich schon mal rechnen.. aber im praktischen fehlt mir trotzdem noch die Angabe der zeitlichen Änderung der Flussdichte. Die lässt sich auch nicht durch die Formel B = µ (IN/l) berechnen, da ich hier ja wieder die Stromstärke bräuchte..[/list]

[Fritz]

Hallo

Ich bezweifle, dass du in einer Autowerkstatt so ein Multimeter findest, aber vielleicht hast du Glück. Vielleicht wäre es besser deinen Lehrer danach zu fragen, oder du bittest ihn gleich die benötigten Werte für dich zu messen.

Ich weiß nicht was du immer mit deiner Flussdichte hast. Wenn du wissen willst, wie viel Drehmoment ein Motor bereitstellt musst du auch nicht den Spannungstensor in jedem Punkt der Welle kennen, du musst nur wissen welche Leistung er bei welcher Drehzahl abgibt.

Genau so ist es bei der induzierten Spannung. Natürlich gilt:

U=-dΦ/dt

Aber es gilt auch:

U=L*dI/dt

was in vielen Fällen, wie in deinem, praktischer ist.

Bei dem eingebauten Kondensator ist dir doch auch wurscht, dass sich da drin das E-Feld ändert und die Ladungen verschieben, wenn er aufgeladen wird. Q=C*U, das genügt.

EDIT:
Mir fällt gerade ein du könntest die Induktivitäten und Kapazitäten evtl. auch selbst mit einem ganz normalem Multimeter messen, wenn du einen kleinen Netztransformator hast. Dazu musst du nur die 50Hz Kleinspannung aus dem Trafo an die Induktivität bzw. die Kapazität anschließen und dabei Strom und Spannung messen (AC natrürlich). Dann könntest du mit komplexer Wechselstromrechnung auf die Induktivität bzw. die Kapazität. Aber Vorsicht! Die angelegte Wechselspannung darf nicht zu groß sein um die Bauteile und den Trafo nicht zu überlasten! Mache das also bitte nur im Beisein deines Lehrers!

mfg Fritz

[franzi17790]

Hallo..

also ich habe jetzt von der BOSCH Kundenberatung einige Daten erhalten, leider aber nicht die Länge und den Durchmesser der Spulen, aber es müsste auch ohne gehen. Ich habe jetzt Windungszahlen, Induktivitäten und Widerstände.

Jetzt ist aber ein neues Problem aufgetaucht: das Übersetzungsverhältnis.
In meinem Buch steht die Formel n = N1/N2 = I2/I1 = U1/U2
Bei mir ergibt sich dann mit den Windungszahlen: n = 248/12188 = 0,0203
Auf der nächsten Seite steht aber, dass Zündspulen Transformatoren mit einem Übersetzungsverhältnis n von 60 ... 150 sind.
Wie passt das zusammen? Dann müssten die ganzen Brüche doch umgekehrt sein??

[Fritz]

Hallo

Das darf man nicht so eng sehen, der eine definiert das Windungsverhältnis so, der andere so. Meißtens wird das aber so angesetzt, dass das Übersetzungsverhältnis größer als 1 ist. Außerdem steht bei dem Trafo ja nicht 1 und 2 drauf, oder Du könntest das Ding im Prinzip ja auch umgekehrt verwenden.

Das ist genau so wie bei den Getrieben im Maschinenbau.

Konntest du zufällig auch die Kapazität in Erfahrung bringen?

mfg Fritz

[franzi17790]

ok, dann bin ich beruhigt =)

Die Kapazität habe ich nicht bekommen. Hätte ich die auch für etwas gebrauchen können?

[Fritz]