Zündanlage für Zweiventil-DUCATI von 350 bis 1100 ccm
 

 

 

In Zusammenarbeit mit der Firma Electronic-Sachse ist eine Zündanlage für die Zweiventil-Ducatis entstanden, die kaum noch Wünsche offen lässt. Sie ist anwendbar für die Zahnriemen-Modelle PANTAH, über 750/900SS bis zu den neueren 1000/1100er Motoren, natürlich Vergaserbetrieb vorausgesetzt. Die Anlage verbindet moderne Elektronik nach Industrie-Standard mit hohem Anspruch an leichter Zugänglichkeit, einfacher robuster Konstruktion und unkomplizierter Diagnostik.

 
      Mitnehmer, Rotorscheibe, Grundplatte und Distanzhülsen sind aus einer hochfesten Aluminiumlegierung CNC-gefräst. Die Abdeckung ist ebenfalls aus dem "Vollen" gefertigt.  
     

Beschreibung und Vorteile der Zündanlage
Die Anlage wird komplett in Deutschland hergestellt, was in diesem Fall direkten Support ohne Sprachschwierigkeiten und zügige Ersatzbeschaffung bedeutet. Jede Baugruppe ist einzeln erhältlich.
Kein Teil der Elektronik befindet sich im heißen Motoröl, alle Teile sind ohne große Schrauberei direkt im Sichtfeld; sogar die in der Zündbox befindlichen Bauteile sind unvergossen nach Aufschrauben des Gehäuses ersichtlich (das ist ohne zwingenden Grund und ohne Kenntnisse allerdings überflüssig).
Die Grundeinstellung des Zündzeitpunktes ist frappierend einfach. Die Verwendung von Hallsensoren anstelle der sonst bei Ducati montierten induktiven Impulsgeber (Pick-ups) bietet eine Reihe von Vorteilen.

Der Hallsensor arbeitet wie ein Schalter. Je zwei im Rotor umfänglich sitzende Magnete schalten die Regelspannung im Sensor an und aus. Das funktioniert zuverlässig bei jeder Motordrehzahl. Also auch dann, wenn die Kurbelwelle lediglich langsam von Hand gedreht wird. Auch die ungleichmäßige Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung der Kurbelwelle während einer Umdrehung ändert die Winkelposition des Steuersignals nicht.
Die Berechnung des Zündzeitpunktes berücksichtigt die erhebliche Änderung der Umfangsgeschwindigkeit während einer Umdrehung, indem mit 300 Grad ein recht langer Messwinkel vorgesehen ist. Das Messergebnis wird gemittelt, zusätzliche Änderungen gemessen und in die Zündwinkelberechnung einbezogen.

      Abb.1:
Hier ist der Rotor auf den Mitnehmer aufgesetzt und verschraubt.
Der Abstand zwischen Sensor und Rotor beträgt ca. 1,2 mm,
er darf bis zu 2 mm betragen.
Zum Tausch der Zahnriemen braucht der Rotor nicht
entfernt werden, nur die Grundplatte incl. der Riemen-
deckel (gleiche Anzahl Schrauben wie sonst auch).
      Abb.2:
Erforderlicher Ausschnitt im Zahnriemendeckel der
Pantah-Modelle. Drei Distanzhülsen fixieren die Sensor-Grundplatte über dem horizontalen Riemendeckel.
     

Der Start-Zündzeitpunkt erfolgt grundsätzlich direkt im OT, ein Rückwärtsdrehen der Kurbelwelle (Zurückschlagen des Kickstarters) ist dadurch ausgeschlossen. Ein Rückwärtsdrehen der Kurbelwelle ist auch für den Freilauf eines E-Start Motors ziemlich ungesund, kann zu Beschädigung führen. Erst ab ca. 400 1/min. verstellt die Elektronik auf übliche Frühzündungswerte.

Das Ergebnis der angewandten Elektronik ist ein excellentes Leerlauf- und Startverhalten, beste Eignung für Kickstartermotoren.
Man wird auch feststellen, daß die Geräuschentwicklung der DUCATI-Trockenkupplung im Leerlauf geringer ist. Bei einer nicht verschlissenen Kupplung ist von derselben gar kein "Rasseln" mehr zu hören (übriger einwandfreier Zustand des Motors vorausgesetzt).

Weil die Zündsensorik nun auf der Zahnriemenseite ist, kann die Größe der Kurbelwellenschwungscheibe nach Bedürfnissen angepasst werden, theoretisch sogar wegfallen.

 

     

Einstellung
Nach Abschrauben des Gehäusedeckels blickt man auf die Rotorscheibe. Umfänglich sind in ihr vier Magnete eingesetzt. Je zwei für jeden Zylinder. Ein Magnet schaltet den jeweiligen Hallsensor (einer für Zyl. HOR., einer für Zyl. VERT.) an, der andere Magnet den Sensor aus. Der Schaltzustand wird durch eine direkt neben dem jeweiligen Sensor befindliche Leuchtdiode optisch angezeigt.
     

 

Nächster Schritt ist das Auffinden des OT (oberer Totpunkt z.B. des hor. Kolbens). Ist diese Stellung der Kurbelwelle justiert, verdreht man bei eingeschalteter Zündung die Rotorscheibe langsam in Laufrichtung der Zahnriemen bis die hell leuchtende Diode nur noch schwach leuchtet. Anhalten und zentrale Schraube festziehen – fertig –

 

      Zündanlage montiert an einer Ducati TT1.  
      Montage an einer 900SS.  
      Montage an einer Cagiva-Elefant mit 1100er Hypermotard-Motor.  

 

Die Elektronik ist zweikanalig (sequentiell) ausgeführt, d.h. jeder Zylinder hat seine eigene autarke Zündung. Neben jedem Hallsensor sitzt eine kleine Leuchtdiode (Einstellhilfe, Funktionskontrolle). Gar nicht zu unterschätzen ist die Zeitersparnis durch unverbauten Zugang bei unklaren Ursachen von Funktionsstörungen eines Motorrades, denn eine mögliche Störung der Zündung ist schnell ermittelt bzw. auszuschließen.

Die neun an der Zündbox per Mikroschalter wählbaren Zündverstellkurven variieren die max. Frühzündung und den Verlauf im unteren Drehzahlbereich. Die Ermittlung der passenden Frühzündung ist so auf dem Prüfstand schnell erledigt.
Von der Serie abweichende Zündkennwerte sind meist nur für "getunte" Motoren notwendig, um Risiken zu minimieren sowie keine Leistung zu verschenken.
An der Box kann per Mikroschalter die Drehzahlbegrenzung eingestellt werden. Für einen elektrischen Drehzahlmesser gibt es ebenfalls einen Ausgang.

Die Berechnung der Frühzündung wurde in vier Bereiche aufgeteilt:
  • 0-400 U/min
    Startbereich, Zündung immer im OT
  • 400-1000 U/min
    Leerlaufbereich, 2-8 Grad Frühzündung, je nach Einstellung
  • 1000-6200 U/min
    Teillastbereich, hier findet die Frühzündungsverstellung statt
  • 6200-10000 U/min
    Vollastbereich, konstante Werte je nach DUC-Modell, je nach Einstellung der 9 einstellbaren Zündkurven
Bei stehendem Motor wird nach ca. 3 sec. der Zündstrom zum Schutz der Spulen abgeschaltet. Drehzahlbegrenzung einstellbar. Verwendung von hochohmigen Zündspulen erforderlich. Es können daher meist die Serienspulen verwendet werden. Die originalen niederohmigen Spulen der Einspritzmotoren können nicht eingesetzt werden (nicht unter 2 Ohm Primärwiderstand).
     
   

 

Preis: die Zündanlage kostet für alle Modelle Euro 598,- inkl. MwSt.

Der Lieferumfang beinhaltet eine Montageanleitung, elektr. Schaltplan und Diagramme der wählbaren Zündverstellkurven.

     

Hintergründe, die zur Entwicklung der JAKO-Sachse Zündanlage geführt haben (für Technik-Interessierte):

JAKO-Motorsport schraubt an Ducati Motorrädern seit nunmehr etwa 35 Jahren, wie manche wissen. Immer waren wir mit den Zündanlagen der Ducatis nicht recht zufrieden, insbesondere bei leistungsgesteigerten Motoren. Denn in diesem Fall werden meist andere Zündkennwerte benötigt.
Eine Möglichkeit der Änderung gab es weder bei den seeligen Königswellen, noch wirklich bei den Zahnriemen SS Modellen. Ab den neueren 1000er und 1100er Zweiventilern wurde es ganz finster, wenn man hier Vergaser anstelle der Einspritzanlage verwenden wollte.
Aber auch mit der Serien-Einspritzanlage gibt es hier Zünd- bzw. Sensorprobleme. Das hat folgende Gründe :
Die neueren Ducs verwenden einen einzigen Motorsensor, der ein Signal pro zwei Kurbelwellendrehungen erhält. Das Signal für die ECU ( Motorsteuergerät ) wird induktiv am Zahnrad der Zwischenwelle erzeugt. Jeder Zahn diese Rades ( Z=48 bei der M1000 ) erzeugt einen Impuls , mit Ausnahme von zwei axial abgesetzten Zähnen. Diese Impulslücke markiert eine bestimmte Stellung der Kurbelwelle während zweier Umdrehungen . Die ECU errechnet danach alle Werte für den Betrieb der Zündung und Einspritzung.
Die Spannungssignale kann man auf dem Oszilloskop abbilden. Bei einer gleichmäßigen Umdrehung von zwei Kurbelwellendrehungen gibt es eine Abfolge von 46 Sinuskurven mit einer Pause entsprechend zweier Kurven. Beim Starten eines großvolumigen Ducati Motors erfolgt eine Umdrehung aber alles andere als gleichmäßig.
Während des Verdichtungshubes wird die Geschwindigkeit der Kurbelwellendrehung immer langsamer um nach Erreichen des oberen Totpunktes wieder stark anzusteigen. Durch die unterschiedliche Geschwindigkeit haben die einzelnen Sinuskurven auf dem Oszilloskopen eine sehr unterschiedliche Länge, sodaß die Pause entsprechend zweier Zähne mitunter nicht mehr als solche erkannt wird. Die ECU erhält ein falsches Signal, das Zündsignal erfolgt unkontrolliert (Fehlzündung). Das kann auch dazu führen, daß der Motor rückwärts anlaufen will, was für den Anlasserfreilauf fatal ist.
Das so beschriebene Problem tritt bei einem nicht mehr optimalen Ladezustand der Batterie häufiger auf. Erhöht man den Hubraum und oder die Verdichtung des Motors kann es sein, daß der Motor per E-Starter gar nicht mehr anspringt.
Grundsätzlich muß auch Ducati diesen Sachverhalt kennen. Nur so erklärt sich mir die mit den neueren Ducatis eingeführte Änderung des Startvorganges. Betätigt man den Anlasserschalter, läuft der Anlassermotor so lange, bis der Motor läuft. Es gibt keine Unterbrechung, wenn der Schalter nicht mehr gedrückt wird. So will Ducati ein Rückwärts-Anlaufen des Motors verhindern, was dann ja zahlreiche Garantiefälle zur Folge hätte.
Man packt das Problem also nicht an der Wurzel, sondern trickst herum. Für mich war klar, daß die Entwicklung einer neuen Zündanlage für Ducatis unbedingt auch eine bessere Sensorik braucht. Es gab aber noch weitere Wünsche im Lastenheft der Entwicklung. Mit dem leider viel zu früh verstorbenen Elektroniker Volker Sachse fand ich in der Sache einen sehr kompetenten Mitstreiter.
Volker verwendet schon seit langem winzige Hall-Sensoren - nicht zu verwechseln mit Hall-Schranken - anstelle der Induktiv-Sensoren. Die arbeiten wie ein Schalter. Ein Magnet im Rotor schaltet ein, der zweite ab. Die ungleiche Beschleunigung der Kurbelwelle ist für diese Sensorik belanglos, da der Zeitfaktor keine Rolle spielt, das Signal wird immer an der richtigen Stelle erzeugt, auch bei langsamen Drehen der Kurbelwelle von Hand. Induktive Sensoren können unterhalb einer bestimmten Drehzahl gar kein brauchbares Signal erzeugen. Geht also nicht für Kickstarter-Motoren. Um z.B. die großvolumigen 1098/1198er Vierventiler per E-Starter überhaupt in Drehung zu versetzen, wurde die Übersetzung des Anlasserradsatzes bis an die Grenze heraufgesetzt. Ist die Batterie incl. der Anlasserkabelei nicht taufrisch, die Außentemperatur nicht hoch genug , der übrige Motorzustand nicht optimal, reicht die Anlassdrehzahl nicht mehr zum Starten des Motors.
Auch dieser Umstand ist Ducati bekannt. Für die Panigale wurde deshalb ein automatischer Ventilausheber entwickelt. Damit wird beim Startvorgang die Verdichtung herabgesetzt, die Leistung des Anlassers reicht dann im Idealzustand aus.
Insbesondere bei getunten Motoren werden andere Frühzündungswerte benötigt. Die Ermittlung der annähernd optimalen Werte kann nur auf dem Leistungsprüfstand erfolgen. Prüfstandzeit kostet Geld, weswegen die Möglichkeit bestehen sollte, die erforderlichen Messungen möglichst schnell hintereinander abzuarbeiten.
Mit dem Mini-Drehschalter an der Sachse Zündbox ist eine andere Zündkurve mit einem Dreh eingestellt. Hingegen muß bei einer programmierbaren Box nach Muster der Ignitech jedesmal eine neue Kurve erst erstellt werden.
Volker Sachse war mit mir darüber einig, daß eine vom Anwender voll programmierbare Zündbox für 99 % der Kunden unnötig ist, hingegen aber eine Menge Gefahrenpotential durch falsche Einstellungen hat. Sofern sich ein gut ausgestatteter Motorenspezialist im Einzelfall andere Zündkurven als die vorgegebenen wünscht, kann die Box von der Firma Sachse-Elektronik natürlich umprogrammiert werden. Diese hat jetzt einen Nachfolger mit dem Vater/ Sohn Team Patzer gefunden. So ist der Nachschub an elektr. Bauteilen gesichert.
Weitere wünschenswerte Details hatte die Sachse-Box bereits realisiert.

1. Schnelle Funktionskontrolle durch die an den Hallsensoren platzierten Leuchtdioden.
2. Eine Schnittstelle mit Anpassung der Signale für verschiedene Drehzahlmesser.
3. Umschaltbare Drehzahlbegrenzung.
4. Offene Bauweise der Box, die elektr. Bauteile sind nicht vergossen. Das macht eine eventuelle Reparatur erst möglich.
5. Techn. Support in deutscher Sprache incl. Ersatzteilversorgung.
6. Einfache Grundeinstellung der Zündung ohne Messwerkzeuge. Lediglich der Kolben OT muß ermittelt werden.