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Beschreibung Elektronische Zündanlagen

Die elektronische Zündung erzeugt und regelt den energiereichen Folgefunken. Dieser Zündfunke entzündet das komprimierte Luft-Kraftstoff-Gemisch genau zum richtigen Zeitpunkt und optimiert so die Leistung und den Kraftstoffverbrauch und regelt die Abgase. Das Steuergerät Motor (ECM) verwendet hauptsächlich Informationen vom Kurbelwellen- und Nockenwellen-Positionssensor für die Bestimmung der Reihenfolge, des Schließwinkels und die zeitliche Steuerung des Zündfunkens jedes Zylinders. Das ECM sendet ein Frequenzsignal an die Zündspule auf dem entsprechenden Zündspannungs-Steuerstromkreis, um die Zündkerzen zu feuern.

Der Kurbelwellen-Positionssensor (CKP) ist ein Dauermagnet-Generator, auch variabler Reluktanzsensor genannt. Der Kurbelwellen-Positionssensor erzeugt eine Wechselspannung wechselnder Amplitude und Frequenz. Die Frequenz hängt von der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle ab. Der Wechselspannungsausgang hängt von der Kurbelwellenstellung und der Batteriespannung ab. Der Kurbelwellen-Positionssensor erhält seine Werte von einem an der Kurbelwelle angebrachten Impulsgeberrad mit 58 Zähnen. Beim Vorbeilaufen jedes Zahns des Impulsgeberrades am Kurbelwellen-Positionssensor wird durch die sich ergebende Änderung des magnetischen Felds pro Kurbelwellenumdrehung eine Folge von 58 EIN/AUS-Impulsen erzeugt. Das Steuergerät Motor (ECM) verarbeitet die Impulse zur Bestimmung der Kurbelwellenstellung. Das ECM kann Zündzeitpunkt, Einspritzzeitpunkt und Klopfregelung basierend auf den Eingangswerten des Kurbelwellen- und Nockenwellen-Positionssensors synchronisieren. Durch den Einsatz der Signale des Kurbelwellen-Positionssensors zusammen mit jenen des Nockenwellen-Positionssensors bestimmt das ECM mit hoher Genauigkeit die Position des Motors. Der Kurbelwellen-Positionssensor wird auch zur Erkennung von Fehlzündungen und für die Drehzahlmesseranzeige verwendet. Das ECM lernt die Abweichungen zwischen alle 58 Zähnen unter verschiedenen Drehzahlen und Lastbedingungen, um Fehlzündungen korrekt erkennen zu können. Der Stromkreis des Kurbelwellen-Positionssensors besteht aus einem Signalstromkreis, einem Tiefpegel-Referenzstromkreis und einem abgeschirmten Massestromkreis. Beide Stromkreise des Kurbelwellen-Positionssensors sind durch den abschirmenden Massestromkreis gegen elektromagnetische Störungen geschützt.

Der Kurbelwellen-Encoder ist Teil der Kurbelwelle. Der Encoder besteht aus 58 Polen und einem als Spaltmaß dienenden Spalt. Die Pole auf dem Encoder sind 6° voneinander entfernt, wobei der Abstand für das Spaltmaß 12° beträgt. Der Spaltimpuls wird als Synchronisierimpuls bezeichnet. Der Synchronisierimpuls dient zur Synchronisierung der Spulenzündreihenfolge mit der Kurbelwellenstellung, während die anderen Pole während einer Drehung die Zylinderposition liefern.

Beim Nockenwellen-Positionssensor handelt es sich um einen Hall-Effekt-Sensor. Das Signal des Nockenwellen-Positionssensors ist ein digitaler EIN/AUS-Impuls, der bei jeder Umdrehung der Nockenwelle abgegeben wird. Der Nockenwellen-Positionssensor beeinflusst nicht direkt die Arbeit der Zündanlage. Anhand der Daten von den Nockenwellen-Positionssensoren ermittelt das Steuergerät Motor (ECM) die Position der Ventilsteuerungen in Bezug auf die Position der Kurbelwelle. Durch die Überwachung der Nocken- und Kurbelwellenpositionssignale kann das ECM die Einspritzventile exakt aktivieren. Damit kann das ECM die tatsächliche Abfolge der Kraftstoffeinspritzung berechnen. Geht das Nockenwellenpositionssignal bei laufendem Motor verloren, schaltet die Einspritzanlage auf einen berechneten sequenziellen Einspritzmodus auf der Basis des letzten Einspritzimpulses um, sodass der Motor weiter laufen kann. Der Nockenwellen-Positionssensor besteht aus einem Zünd-, einem Masse- und einem Signalstromkreis.

Das Rad hat eine glatte Spur, deren eine Hälfte ein niedrigeres Profil als die andere aufweist. Diese Spur wird radial bzw. axial ausgelesen. Dadurch kann der Nockenwellen-Positionssensor - sobald die Zündung auf EIN steht - ein Signal bereit stellen, da er anstelle einer Kerbe das Spurprofil liest.

Die Zündspule liefert die Spannung für 2 Zündkerzen gleichzeitig. Bei der Zündspule handelt es sich um eine Doppelspule, die jede Zündkerze direkt mit Spannung versorgt. Vom Steuergerät Motor (ECM) wird das Einschalten des Zündspulenstromkreises angefordert. Dadurch kann der Strom die entsprechende Zeit durch die Windungen der Primärspule fließen bzw. darin verweilen. Wird vom Steuergerät Motor (ECM) das Ausschalten des Zündspulenstromkreises angefordert, wird der Stromfluss durch die Windungen der Primärspule unterbrochen. Das durch die Windungen der Primärspule erzeugte Magnetfeld fällt über den Windungen der Sekundärspule zusammen, wodurch eine Hochspannung induziert wird. Die Spannung der Sekundärspule gelangt von deren Ausgangsklemme über das Zündkerzenkabel und den Elektrodenabstand zum Motorblock. Die Zündspule ist nicht wartungsfähig und muss als Baugruppe ersetzt werden. Die Zündspule besteht aus einem Zündstromkreis, einem Zündspulensteuerstromkreis 1 und 4 sowie einem Zündspulensteuerstromkreis 2 und 3.

Das Steuergerät Motor (ECM) ist für die Aufrechterhaltung eines ausreichend starken Zündfunkens und die Regulierung der Kraftstoffeinspritzung in allen Fahrzuständen verantwortlich. Die elektronische Zündfunkensteuerung ist die Methode, die vom ECM für die Regelung der Zündverstellung genutzt wird. Das Zündmodul ist in das ECM integriert; das Ein- und Ausschalten der Primärspule wird direkt vom ECM gesteuert. Um optimale Fahreigenschaften und Emissionen zu gewährleisten, werden vom ECM die Eingangssignale von den folgenden Bauteilen zur Berechnung der Zündfunkensteuerzeit überwacht:

Es gibt einen normalen Betriebsmodus, in dem sich der Zündfunke unter der Kontrolle des Steuergeräts Motor (ECM) befindet. Wenn die Impulse des Kurbelwellensensors verlorengehen, läuft der Motor nicht. Der Verlust des Nockenwellenpositionssignals kann eine längere Ankurbelungszeit zur Folge haben, da das ECM nicht feststellen kann, in welchem Hub sich die Kolben befinden. Es sind Fehlercodes verfügbar, mit deren Hilfe die Zündanlage über einen Diagnose-Tester präzise diagnostiziert werden kann.

Die Ausgangsspannung der Sekundärspule beträgt mehr als 40 000 V. Bei laufendem Motor ist jede Berührung der hochspannungsführenden Bauteile der Sekundärspule zu vermeiden, da dies zu Körperverletzungen führen kann!

Achten Sie beim Arbeiten an der Zündanlage darauf, dass die Manschette der Sekundärspule nicht beschädigt wird! Jedes Zündkerzenkabel drehen, damit die Manschette vor dem Ausbauen von der Zündkerze gelöst wird. Manschetten von Sekundärspulen niemals zu irgendwelchen Prüfzwecken durchstechen! Wenn während des Prüfens spitze Gegenstände oder Prüfleuchten durch die Isolierung der Sekundärspule gedrückt werden, sind künftige Probleme mit der Zündanlage garantiert!