Inhalt: Spulenzündung (SZ) / Transistorzündung kontaktgesteuert (TSZ-k), kontaktlos (TSZ-h) / allgemeine Einbauhinweise / Zündeinstellung, Anlasser / Lichtmaschine mit Regler / Relais / Klemmenbezeichnungen, Leiterquerschnitte und -farben


Zündanlage

Serienmäßig ist in den Modellen 15/1602 eine Bosch- Zündspule TE 12V eingebaut, 1802 - 2002tii wurden mit der Zündspule K 12V ausgerüstet. Letztere entspricht der auch zur Nachrüstung angebotenen blauen Bosch Hochleistungs- Zündspule, ein Austausch bringt also keine Vorteile.
Schaltplan für Vorwiderstand Der 2002 Automatic, 2002 turbo und die "Nordland"- Ausführung wurden mit der Spule KW 12V ausgestattet. Diese wird bei eingeschalteter Zündung über einen Vorwiderstand (1,8 Ohm) mit Spannung versorgt. Dieser Vorwiderstand kann auch in Form eines Widerstandskabel in den Kabelbaum integriert sein! Während des Startvorgangs wird der Vorwiderstand überbrückt, da die Zündspule dann von einem zusätzlichen Anschluss (Klemme 16) am Magnetschalter des Anlassers versorgt wird. Diese Zündspule (sie entspricht der roten Bosch Hochleistungs- Zündspule) wurde von BMW auch zur Nachrüstung bei Startproblemen empfohlen. Da der serienmäßig eingebaute Anlasser (im Bild 5) gewöhnlich über keinen entsprechenden Anschluss (meist 4,8mm Flachstecker) verfügt, muss der Vorwiderstand (2) beim Starten durch ein Relais (3) überbrückt werden. Der Anschluss im Sicherungskasten (4) ist abhängig vom Baujahr unterschiedlich: bis Modell 73 Sicherung Nr. 11, ab 73 Sicherung Nr. 12.  Zündsysteme werden grundsätzlich nicht abgesichert, deshalb erfolgt der Abgang vor der jeweiligen Sicherung.

Schaltplan TSZ-kUm den Unterbrecherkontakt zu entlasten - eine Standard- Zündspule nimmt laut Bosch ca. 3,5A auf, eine Hochleistungsspule ca. 4,5A - kann auch ein Transistor als Schalter eingesetzt werden. Über den Unterbrecherkontakt fließt dann nur noch ein geringer Steuerstrom, der Abbrand wird deutlich verringert. Der Kondensator wird nicht mehr benötigt und kann entfernt werden. Derartige Schaltgeräte können entweder für die Verwendung mit der serienmäßigen Zündspule ausgelegt sein, oder aber mit einer geänderten Spule kombiniert sein. Die abgebildete kontaktgesteuerte Transistor-Zündanlage (Bosch) verfügt über eine geänderte Zündspule (6) und einen geteilten Vorwiderstand (4). Im Normalbetrieb wird die Spule über 0,4 + 0,6 Ohm versorgt, während des Startvorgangs wird über das Relais (7) der 0,4 Ohm Widerstand überbrückt. Diese Funktion lässt sich, wie oben beschrieben, auch über einen geänderten Magnetschalter realisieren. Der Unterbrecherkontakt wird mit der Klemme 7 des Schaltgeräts (3) verbunden, Klemme 1 der Zündspule wird über Klemme 16 des Schaltgeräts nach Masse durchgeschaltet. Dazu muss die Klemme 31 des Schaltgeräts mit der Karosserie verbunden werden. Die zweite Klemme 16 dient zum Anschluss eines Drehzahlmessers. Schaltgerät und Spule werden vom Zündschloss (2) versorgt.
 

Wegen des Abriebs am Unterbrecherkontakt ist auch die kontaktgesteuerte Transistorzündung nicht wartungsfrei. Dazu muss der Unterbrecher durch ein kontaktlos arbeitendes System ersetzt werden, beispielsweise durch einen Hallgeber. Hier die Beschreibung der häufig eingebauten Bosch TSZ-h:
 

Einzelteile Hallgeberzündung Statt des Kontaktes wird eine Hallschranke (4) auf der Grundplatte verschraubt, die Auslösung des Zündfunkens erfolgt durch einen am Verteilerfinger angebrachten Blendenrotor (5). Die Hallschranke wird vom Schaltgerät (1) mit 12V versorgt (Klemme 8h / Kabelfarbe schwarz/rot). Die Rückleitung (Klemme 31d / Kabelfarbe braun) ist im Schaltgerät mit Masse verbunden und kann, falls erforderlich, auch extern mit Masse verbunden werden. Die dritte Leitung (Klemme 7 / Kabelfarbe grün) schließlich gibt das eigentliche Signal aus. Bei eingeschalteter Zündung kann hier mittels Voltmeter die Funktion des Hallgebers überprüft werden (für Fachleute: offener Kollektor). Der Anschluss der Zündspule erfolgt wie bei der kontaktgesteuerten Anlage.

Bei den bisher beschriebenen Nachrüstsätzen ist der Zündzeitpunkt weiterhin per Prüflampe einstellbar. Die Weiterentwicklung der abgebildeten Hallgeber- Zündung, deutlich erkennbar am kompakteren (flachen) Schaltgerät, verfügt über eine Schließwinkelsteuerung. Der Schließwinkel hängt nicht mehr von der Blendenbreite des Rotors ab, sondern wird vom Schaltgerät drehzahlabhängig gesteuert. Bei stehendem Motor wird der Strom abgeschaltet, eine Grundeinstellung mit der Prüflampe ist somit nicht mehr möglich. Deshalb sind auch die Zündspulen der verschiedenen Anlagen nicht untereinander austauschbar!

Infolgedessen sollte man beim Erwerb einer gebrauchten Transistorzündung darauf achten, dass der Umrüstsatz vollständig ist. Die Verteilerfinger mit dem Blendenrotor sind je nach Drehrichtung des Verteilers unterschiedlich ausgeführt.

Bei Zündanlagen mit Drehzahlbegrenzer im Verteilerläufer muss in der Hochspannungsleitung von der Zündspule zum Verteiler ein Widerstand von min. 1KOhm vorhanden sein bzw. nachgerüstet werden. Wegen des geringen Leitungsquerschnitts von 1,0mm² empfiehlt es sich, beim 02 für die Versorgung von optimierten Zündspulen ein separates Kabel mit mindestens 1,5mm² vom Sicherungskasten aus zu verlegen. Die serienmäßige Zuleitung kann aber für die Versorgung des Schaltgerätes verwendet werden, dadurch wird dieses auch besser vor den Spannungsspitzen der Zündspule geschützt. Das Schaltgerät selbst darf nicht übermäßig erhitzt werden, beim 02 bietet sich die Montage im "Wasserkasten" unterhalb der Windschutzscheibe an. Da im Primärstromkreis der beschriebenen Zündanlagen bis zu 9A fließen, sollte die Zündung nicht unnötig bei stehendem Motor eingeschaltet bleiben.

Hochspannungs- Kondensator- Zündung (auch als CDI oder Thyristor- Zündung bezeichnet) und induktiv gesteuerte Zündanlagen werden beim 02 nur selten eingesetzt, eine Nachrüstung ist jedoch grundsätzlich möglich: eine HKZ wurde z. B. von Busch- Jäger angeboten, eine TSZ-i hatten zahlreiche Motoren der BMW 3-Reihe (Achtung: Drehrichtung und Verstellkurven der Zündverteiler sind unterschiedlich).

Die nächste Entwicklungsstufe ist die Kennfeldzündung: anstatt des Fliehkraftverstellers im Verteiler wird der Zündzeitpunkt abhängig von Drehzahl (und evt. Last) von einem Computer berechnet. Die Ansteuerung erfolgt durch einen "starren" Verteiler, oder besser noch direkt vom Schwungrad oder der Riemenscheibe. Derartige Anlagen können mit beliebigen Verstellkurven programmiert werden, es ist z. B. auch eine sanfte Drehzahlbegrenzung durch Spätverstellung möglich. Auch unterschiedliche Kraftstoffqualitäten können berücksichtigt werden. Nicht zuletzt wegen des relativ hohen Anschaffungspreises und des aufwendigen Einbaus (OT-Geber) werden derartige Zündanlagen aber nur selten nachgerüstet.

Vor einem Umbau des Zündsystems sollte man sich aber im klaren sein: werden eventuelle Störungen durch die Bauart, oder durch den Zustand der Zündanlage verursacht?
Im Falle eines Umbaus kann eine kontaktgesteuerte Transistorzündanlage ein guter Kompromiss sein: die richtige Funktion lässt sich weiterhin leicht überprüfen, der Verschleiß durch Abbrand ist jedoch unterbunden. Bei Bedarf kann jederzeit mit wenigen Handgriffen auf den Originalzustand zurückgerüstet werden. Eine entsprechende Schaltung kann man mit ein paar Elektronikkenntnissen auch selbst aufbauen.

Zündzeitpunkt (Einstellung)

Bei kontaktgesteuerten Zündanlagen muss vorher der Schließwinkel eingestellt werden, Voreinstellung bei stehendem Motor ist 0,4mm max. Kontaktabstand.

Schließwinkel in Grad:
1502 1602 1802 2002 2002 A 2002 TI 2002 tii
59-65° 61-66° 59-65° 59-61° 59-65°
für Schließwinkelmesser mit Prozentskala gelten folgende Werte: 
66-72% 68-74% 66-72% 66-69% 66-72%

Zur Grundeinstellung (bei stehendem Motor) wird der statische Zündzeitpunkt benötigt. Der obere Totpunkt (OT) ist sowohl an der Riemenscheibe als auch am Schwungrad markiert (nicht die eingepresste Kugel, deren Position ist 25° vor OT). Die Einstellung erfolgt bei eingeschalteter Zündung mit der Prüflampe an Klemme 1 der Zündspule.

Zündzeitpunkt statisch:
1502 1602 1600 TI 1802 2002 2002 A 2002 TI 2002 tii
3° vor OT OT 3° vor OT OT

Die exakte (dynamische) Einstellung erfolgt bei laufendem Motor, z. B. mittels einer Zündlichtpistole (Stroboskoplampe). Hierzu wird nun die im Schwungrad eingepresste Kugel benötigt: Auf deren Position wird der Zündzeitpunkt eingestellt, bei der für den jeweiligen Motor vorgesehenen Drehzahl. Eine eventuell vorhandene Unterdruckverstellung muss dazu außer Betrieb sein, also den Schlauch zum Vergaser abziehen!

Zündzeitpunkt dynamisch:
1502 1602 1802 2002 2002 A 2002 TI 2002 tii
25° vor OT bei U/min:
1900 1400 ±50 2200 2400

Beim eventuellem auftretendem Motorklopfen kann die Vorzündung reduziert werden, z. B. empfahl BMW zeitweise beim Einspritzmotor eine Einstelldrehzahl von 2900/min, als in den Siebziger Jahren der Bleigehalt - und damit die Oktanzahl - des Kraftstoffs  vermindert wurde.

Die bei den Einvergasermotoren am Verteiler montierte Unterdruckdose bewirkt bei Teillast zusätzliche Frühzündung. Alle Zündverteiler haben eine Fliehkraftverstellung, die bei steigender Drehzahl den Zündzeitpunkt ebenfalls vorverlegt. Je nach Ausführung des Motors wird die maximale Vorzündung bei 2700 - 4000/min erreicht.

Von Alpina wird für den A4 und den A4/S ein Zündzeitpunkt von 34° vor OT bei 5000/min angegeben. Diese Einstellung entspricht dem serienmäßigen 2002tii, abweichend von der BMW- Werksangabe wird hier die ausgeregelte, maximale Vorzündung eingestellt - eine eventuelle Ungenauigkeit des Verteilers hat so weniger Einfluss auf den Zündzeitpunkt. 

Bei getunten Motoren kann eine Änderung des Zündzeitpunkts nötig sein. Ein früher Zündzeitpunkt kann den Motor spontaner und spritziger wirken lassen, jedoch steigt auch die Gefahr des Motorklopfens. Eine bessere Füllung und höhere Verdichtung bedingt im allgemeinen eine verringerte Vorzündung, wie in der Serie beim TI / tii. 

Das nebenstehende Diagramm stammt von einem tii- Motor (4000/min, Volllast). Der effektive Mitteldruck - und damit die Leistung - ändert sich im Bereich von 28°-35° nur wenig, aber  die Temperatur des Kolbens steigt deutlich an.

 


Anlasser

1502 - 1802 sind mit einem Bosch Anlasser Typ EF 12V 0,8PS ausgerüstet, ab 2 L Hubraum ist die Ausführung  GF (R) 12V 1 PS eingebaut. In den 6V 1600-2 wurde der Anlasser GF (R) 6V 0,6 PS verwendet. 
Unterschiedlich sind auch die Magnetschalter: Bei werkseitig eingebauter Hochleistungs- Zündanlage verfügen sie über zusätzlichen Anschluss (4,8mm Flachstecker), die Klemme 16. Anlasser der nachfolgenden BMW 3-Reihe haben diesen Anschluss meist serienmäßig.


Lichtmaschine

Der überwiegende Teil der BMW 02 wurde mit einer Drehstromlichtmaschine 12V (Bosch) mit anfangs 35A und später 45A ausgeliefert. Die Regelung erfolgt über einen externen, oberhalb der Batterie angebrachten mechanischen Kontaktregler Typ AD 1/14V bzw. ADN 1/14 V (entstörte Ausführung, für Radioeinbau). Ein defekter Kontaktregler kann auch durch einen elektronischen Regler (siehe Abbildung) ersetzt werden. Nicht möglich ist hingegen der Einbau des Reglers einer modernen Lichtmaschine (mit integriertem Kohlenhalter) in das vorhandene Gehäuse, da die Erregerwicklung unterschiedlich geschaltet ist.

Ansicht LiMa-Regler mechanisch / elektronisch

Wer im Umgang mit dem Lötkolben geübt ist, kann das mechanische Innenleben durch eine selbstgebaute Elektronik ersetzen: =>zur Bauanleitung

Relais

Relais sind "Fernschalter", die den eigentlichen Schalter nur mit einem geringen Steuerstrom belasten. An allen 02 wird z.B. die Hupe über ein Relais im Motorraum geschaltet, der Kontakt im Lenkrad wird so entlastet. Auch Schaltungstricks sind mit Relais möglich: ab Modell 73 wird das Abblendlicht über ein Relais geschaltet, dessen Spule über die Fernlichtwendel mit Masse verbunden ist. Beim Einschalten des Fernlichts fällt das Relais ab, ein separater Abblendkontakt am Schalter ist nicht nötig und wurde weggelassen. 

Eine Übersicht über die gebräuchlichsten Ausführungen:

Relaisausführungen

Klemmenbezeichnungen,
Leiterquerschnitte und -farben

Die Klemmenbezeichnungen (Nummern) und Leiterfarben nach DIN
zum Herunterladen und Ausdrucken (PDF-Format):

Wichtig ist bei der nachträglichen Installation von elektrischen Verbrauchern die Verwendung von ausreichenden Leitungsquerschnitten. Eine Übersicht über die gängigen Kupferleitungen für Kraftfahrzeuge:

Nennleiterquerschnitt max. Widerstand je Meter bei 20°C max. Außendurchmesser der Leitung max. Dauerstrom bei 50°C Umgebungstemperatur
mm² mOhm/m mm A
1 18,5 2,7 13,5
1,5 12,7 3,0 17,0
2,5 7,6 3,6 22,7
4 4,71 4,4 29,8
6 3,14 5,0 38,3
10 1,82 6,5 51,8
16 1,16 8,3 69,6
25 0,743 10,4 91,6
35 0,527 11,6 112

Angaben nach DIN ISO 6722 bzw. DIN VDE 0298

Bei steigender Temperatur verringert sich die Belastbarkeit der Leitung, der Widerstand dagegen steigt an. Im allgemeinen muss der Widerstand der Leitung nicht berücksichtigt werden, abgesehen von Sonderfällen.
Ein Beispiel:

Batterie und Anlasser eines BMW 2002 sind serienmäßig mit einer Leitung 16mm² mit ca. 1m Länge verbunden (incl. Rückleitung / Masseband). Das max. Drehmoment erreicht der Starter bei einer Stromaufnahme von 380 A.

U = R x I
U = 0,00116 Ohm x 380 A
Der Spannungsabfall auf der Leitung
beträgt im ungünstigsten Fall:
U = 0,44 V

Aus Platz- und Gewichtsgründen soll der Akku vom Motorraum in das Heck verlegt werden:

Zum Anschluss des Akku wird weiterhin eine Leitung 16mm² verwendet, die Länge beträgt jetzt ca. 4m.

U = R x I
U = (0,00116 Ohm x 4 m) x 380 A
Der Spannungsabfall beträgt
nun im ungünstigsten Fall:
U = 1,76 V

Während des Startvorgangs steht am Anlasser nur eine um diesen Betrag reduzierte Versorgungsspannung zur Verfügung, auch andere an diese Leitung angeschlossene Verbraucher arbeiten mit verringerter Leistung (Zündanlage!)

Abhilfe:


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