Tech-Ecke / Gutbrod / Drehzahlregler MAG 1023/1030/1040

  Zündanlage MAG 1023/30/40

Alle Gutbrod-Benzinmotoren besitzen eine Magnet-Unterbrecherzündung (Schwungmagnetzündung) von Bosch der alten Generation, wie sie auch in Zweitaktmotoren der 50-80'er Jahren verbaut wurde. Auch wenn den Unterbrecherzündungen ein erhöhter Wartungsbedarf nachgesagt wird, so verrichten sie dennoch in aller Regel über viele Jahre ohne weiteres Zutun zuverlässig ihren Dienst. Wenn es dann doch einmal zu Problemen kommt, so sollte man die, in die Jahre gekommene Technik verstehen, bevor man Hand an dieses faszinierende stück Motorengeschichte legt.



Der Aufbau

Die motorinternen Bauteile der Zündung verbergen sich unter dem Polrad (Lüfterrad) mit seinen Magneten. Hier befindet sich die Zündspule, der Unterbrecher und der Zündkondensator vereint auf der Grundplatte. Die Zündspule wird auch Zündanker und die Grundplatte entsprechend Ankerplatte genannt. Nach außen hin gibt es noch das Zündkable, Kerzenstecke und natürlich die Zündkerze.   

Funktionsweise

Durch das Rotieren der im Polrad befindlichen Magnete wird ein schwingendes, also sich änderndes Magnetfeld über den Zündanker zur Primärspule geleitet. Dadurch wird ein Strom in die Spule induziert, welcher über den zunächst noch geschlossenen Unterbrecherkontakt direkt gegen Masse fließt. Es besteht also ein geschlossener Stromkreis. Aufgrund des geschlossenen Kreislaufs verstärkt sich das Magnetfeld um die Primärspule, bis sich der Unterbrecherkontakt und somit der Stromkreis öffnet und das Magnetfeld daraufhin zusammenbricht. In dem Moment entsteht durch die Selbstinduktion der Spule eine Spannungsspitze. Da die Sekundärspule um die Primärspule herumgewunden ist, wird sie vom gleichen Magnetfeld  beeinflusst. Jedoch Aufgrund der deutlich höheren Windungszahl ist hier die induzierte Spannung um ein vielfaches höher als in der Primärspule und erreicht Spannungen von 20.000 Volt und mehr.
Kommen wir nun zu der Aufgaben des Zündkondensators. Wie gesagt entsteht beim Ausschalten (Öffnen des Unterbrecherkontakts) der Spule eine Spannungsspitze. Diese Spannung wäre bereits in der Primärspule groß genug um die Luftstrecke, am sich öffnendem Unterbrecherkontakt zu überspringen. Somit würde der Strom, wenn auch vermindert dennoch etwas weiterfließen und sich das Magnetfeld dadurch langsamer abbauen. Zum einen hätte dies einen negativen Effekt auf die Resonanzschwingung der beiden Spulen, zum anderen würde der Unterbrecherkontakt aufgrund der Funkenbildung schnell verschleißen (ausfeuern). Der parallel zum Unterbrecherkontakt geschaltete Kondensator nimmt die Spannungsspitzen beim Öffnen auf und gibt seine Ladung wieder bei geschlossenem Kontakt in den Stromkreis ab.
Das Ganze erklärt alle physikalischen Abläufe zugegebenermaßen nur lückenhaft, aber an der Stelle sollte dies mal zum groben Verständnis ausreichen.

Funktion prüfen und Störungen beseitigen

Hat man den Verdacht auf eine defekte Zündung, so arbeitet man sich am besten von „außen“ nach „innen“ durch alle Komponenten. Hier zunächst mal Stichpunktartig und mit Standard-Multimeter aus dem Baumarkt.

Von außen:

Nach innen:

Zündkerze

Auch wenn die Zündkerze funkt, so ist noch nicht klar ob der Funke zum richtigen Zeitpunkt kommt oder ausreichend stark genug ist, um das Luftgasgemisch richtig zu zünden. Aber generell ist es schon mal ein gutes Zeichen wenn’s überhaupt funkt :-) Bei der Zündkerze gibt es auch einige Fallstricke. Der Originaltyp beispielsweise BOSCH W190 M11S vom 1030/40 Motor ist leider nicht mehr erhältlich und man muss auf einen Ersatztyp ausweichen. Hier sollte man möglichst nahe am originalen Wärmewert bleiben und vor allem darauf achten, dass es sich „nicht“ um einen funkentstörten Typ handelt, welcher bei Bosch mit dem Buchstaben „R“ gekennzeichnet wird. Denn die Entstörung geschieht, wie die Abkürzung R (Resistor) schon verrät über einen Widerstand. Dieser nimmt, da in Reihe mit der Elektrode geschaltet Zündleistung weg, die eh schon nicht mehr die Beste sein wird. Denn die Dauermagnete der Zündanlage können über die Jahrzehnte schon einiges an ihrer Magnetisierung eingebüßt haben, was sich direkt negativ auf die Zündleistung auswirkt.

Zündkerzenstecker

Wie bei den Zündkerzen gibt es auch bei den Zündkerzensteckern funkentstörte Varianten. Die Entstörung erfolgt ebenfalls über einen in Reihe geschalteten Widerstand, im inneren des Steckers. Selbst bei Zündanlagen die für eine Entstörung ausgelegt sind, führt die Kombination aus entstörter Kerze + entstörten Stecker zu Problemen. Generell sollte immer entweder eine entstörte Kerze oder ein entstörter Stecker verbaut werden, um den Zündfunken nicht zu sehr zu schwächen. Die Magnetzündungen der Gutbrodmotoren kommen mit entstörten Komponenten jedoch gar nicht zu recht. Also beim Neukauf immer darauf achten dass es sich um einen nicht entstörten Zündkerzenstecker handelt.

Zündkabel

Ein gebrochenes oder blank gescheuertes Zündkabel kann zu Fehlfunken führen, welche man bei aufmerksamen Beobachten zum Teil hören und im abgedunkelten auch sehen kann. Bei einem gebrochenem Kabel, was äußerlich keine Schäden aufweist, kann der Fehlfunke auch sporadisch oder z.B. nur im oberem Drehzahlbereich auftreten. Auch feine, unsichtbare Risse in der Isolierung können einen Fehlfunken verursachen. Um diese besser lokalisieren zu können kann man das Zündkabel mit einem Wasserzerstäuber mit normalem Leitungswasser einnebeln, zeigen sich hier kleine Lichtbögen, so sollte man das Kabel tauschen.
Kohlefaserzündkabel sind aufgrund des höheren Widerstands (analog der Thematik Funkenstörung bei Kerzen und Steckern) nicht geeignet, daher immer Kupferkabel verwenden.

Ausstellerknopf

Manchmal kann die Ursache zum Ausbleibenden des Zündfunken ganz banal sein, wie das Hängen eines Ausstellertasters oder ein blank gescheuertes Ausstellerkabel. Beides kann sporadisch auftretenden und zu Zündaussetzern oder/und stark unruhig laufendem Motor führen.

Zündspule

Die Zündspule besitzt, wie oben beschrieben eine Primär- und eine Sekundärwicklung.

Die Sekundärwicklung (Hochspannungsseite) lässt sich im eingebauten Zustand relativ einfach mit einem Multimeter durchmessen. Hierzu am besten den Kerzenstecker vom Zündkabel abdrehen und direkt zwischen Zündkabel und Motormasse messen. Es sollte sich ein Wert von ca. 5,6 kOhm einstellen. Mit dieser Messung lässt sich jedoch nicht eindeutig bestimmen ob die Spule nicht doch einen Schaden hat. Zum einen könnte die Spule einen Bruch haben, welcher sich erst zeigt wenn sich die Spule erwärmt und sich in Folge die Bruchstelle „öffnen“. Zum anderen kann auch eine beschädigte Spulendrahtisolierung (z.B. hohe Hitzeeinwirkung) einen Fehlfunken hervorrufen. Hier sollte man ebenfalls die Symptome des Motors mitbetrachten. Ein unendlicher Widerstand, also „0“ auf dem Messgerät zeigt hingegen relativ verlässlich eine defekte Spule an. Bei einem abweichenden Widerstandwertwert könnte man auch die Induktivität der Spule zu messen, welche letztlich die Haupteigenschaft einer Spule ist. Hierzu benötigt man jedoch ein spezielles Messgerät (LC-Meter) welches man in aller Regel nicht im Baumarkt seines Vertrauens und nicht für schmales Geld bekommt. An der Sekundärspule sollte ein Wert von ca. 10 H (Henry) gemessen werden.

Die Primärwicklung lässt sich leider nicht im eingebautem Zustand messen, hierzu muss der Spulenausgang zuvor vom Kondensator getrennt werden (i. d. R. gelötet). Der Widerstand, gemessen am Spulenausgang gegen Masse sollte ca. 1,3 Ohm betragen. Am LC-Meter sollte man einen Wert von ca. 6 mH ermitteln.

Unterbrecherkontakt

Der Unterbrecher ist eines der wenigen Bauteile der Zündanlage welches man mit einer Sichtprüfung relativ zuverlässig beurteilen kann. Der Kontakt sollte sauber und ruckelfrei Öffnen und Schließen. Er sollte immer ausreichend Gegendruck auf den Steuernocken haben und nicht völlig trocken laufen. Die Kontaktflächen sollten auf beiden Seiten eben sein und keine Abbrand aufweisen. Bei ganz geöffnetem Unterbrecher sollte der Abstand 0,4 mm betragen, aber Achtung: Justiert man den Abstand, so verstellt sich auch der Zündzeitpunkt. Siehe hierzu >>> Einstellung des Zündzeitpunktes <<<

Kondensator

In aller Regel sieht man dem Kondensator nicht an ob er defekt ist, es bleibt einem also nur das Messen. Wie bei der Zündspule benötigt man auch beim Kondensator einen LC-Meter um dessen Kapazität zu messen. Bevor man den Kondensator durchmessen kann muss die Zündspule und am besten auch gleich der Unterbrecherkontakt abgeklemmt werden (i. d. R. gelötet). Ist der Unterbrecherkontakt noch angeschlossen, so muss dieser für den Messvorgag geöffnet sein. Der gemessene Wert sollte 0,25 µF betragen. Da ein LC-Meter nicht zur Grundausstattung eines Hobbyhandwerkers gehört kann man sich auch hier wieder mit einem handelsüblichen Multimeter etwas behelfen. Zunächst stellt man den Multimeter auf Durchgangsprüfung ein und setzt die Plus-Messspitze auf den Löt- bzw. Schraubanschluss des Kondensators und die Minus-Messspitze an das Kondensatorgehäuse. Der Prüfstrom wird nun den Kondensator laden. Nach wenigen Sekunden stellt man den Multimeter, bei weiter anliegenden Messspitzen auf mVolt Gleichstrommessung um. Jetzt sollte man einen Wert messen, welcher stetig abnimmt. Ist dies der Fall, so kann man zumindest die Aussage treffen, dass dieser noch Kapazität aufnehmen kann. Ob diese jedoch ausreichend ist bleibt offen. Zumindest lässt sich so ein komplett ermüdeter Kondensator bestimmen. Eine Vergleichsmessung mit einem funktionsfähigem Kondensator könnte die Aussagekraft dieser Behelfsmessung etwas verbessern.

Zündzeitpunkt einstellen

Die Überprüfung und Einstellung des Zündzeitpunktes ist >> hier << beschrieben.

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[letzte Aktualisierung 31.12.2020]