Woher stammen diese Begriffe?

Die Antwort ist einfach: Es wird ein Stromkreis unterbrochen. Betroffen ist der Primärstromkreis der Zündspule. Das gesamte Funktionsprinzip und wozu es notwendig ist wird bei „Zündanlage Funktion“ beschrieben.

Erklärt werden soll das Verhalten unterschiedlicher „Unterbrecherkontakte“.
Synonyme für „Unterbrecherkontakt“ Zündimpulsgeber, Hallgeber (zwar nicht korrekt aber im Sprachgebrauch).
Wichtigster Unterschied zwischen einem Unterbrecherkontakt und seinen Nachfolgern ist, dass er den Primärzündstromkreis direkt unterbricht während seine -mehr oder weniger elektronischen- Nachfolger nur als Impulsgeber für elektronische Leistungsschalter dienen.

Beschreibung des Schaltverhaltens
Theoretisch wird ein Schaltverhalten angestrebt wie es die Grafik (grün) zeigt. Ohne jegliche Verzögerung von 0 V auf Nennspannung (und zurück).
Die Schließzeit des „Schalters“ muss so lang sein, dass sie bei jeder Drehzahl zum Aufbau des Magnetfeldes ausreicht. Bei zu langer Schließzeit wird der Strom in Wärme umgewandelt, die Spule wird heiss, bei zu kurzer Zeit wird sie nicht voll „geladen“.
Die Zeit in welcher der Schalter geschlossen ist, also Strom fliesst und das Magnetfeld aufgebaut werden kann wird als „Schliesswinkel“ ausgedrückt und in Graden der Nockenwellenumdrehung angegeben da Grade nicht von der Motordrehzahl abhängen. Der Begriff „Schliesswinkel“ ist eine Grösse aus der Zeit der mechanischen Unterbrecherkontakte und Verteiler. Normal bei einem Vierzylinder ist eine Schliess“zeit“ von ca. 60°. Das entspricht bei 900 1/min 22 ms, bei 7200 1/min nur noch 2,8 ms!

Die Grafik zeigt das schematisch (für einen Vierzylinder): Eine Nockenscheibe („Vierkant“), 1:1 gekoppelt mit der Nockenwelle und dem Verteiler, betätigt den mechanischen Unterbrecherkontakt.
Der gesamte Schalter lässt sich um die „blaue“ Achse schwenken. Seine Position wird durch eine Schraube (Langloch) gesichert. Hierdurch kann der Schliesswinkel eingestellt werden


Der mechanische Unterbrecherkontakt schaltet eine induktive Last. Beim Einschalten liegt lediglich die Nennspannung des Bordnetzes an.
Beim Abschalten steigt die Spannung durch die Selbstinduktion der induktiven Last (Zündspule) kurzzeitig auf mehrere 100V (in der Grafik rot)! Daher entsteht am Kontakt ein Funke (der auch zu Materialabtrag führt; Stichwort „Löschkondensator“). Bei zu geringem Schalthub öffnet der Kontakt nicht an einem definierten Punkt weil mit dem Funken auch Strom fliesst, die Spannung also undefiniert unterbrochen wird. Bei zu grossem Schalthub nimmt die Zündspule bei höheren Drehzahlen nicht ausreichend Energie auf weil der Schliesswinkel zu klein ist.
Das Dilemma: Ein sicherer Schalthub verringert den Schliesswinkel.

Ein kurzer Ausflug in die Vergangenheit hebt (hoffentlich :-)) das Verständnis für die Begriffe:
Die Welle eines Verteil ers dreht sich mit der Nockenwellendrehzahl (NW-Drehzahl = halbe KW-Drehzahl).
Bei einem Zweizylinder muss 2 mal pro NW Umdrehung ein Zündfunke erzeugt werden, folglich stehen pro Umdrehung 180 NW-Winkelgrad zur Verfügung. In der Praxis ist der (mechanische) Schalter ca. 50% davon geschlossen. Folglich steht eine Lade“zeit“ von 90 NW-Winkelgraden zur Verfügung.
Nicht nur mit abnehmender Zeit (steigender Drehzahl), sondern auch mit der Anzahl der Zylinder wird es zunehmend kritischer
Bei einem Vierzylinder sind es 45, bei einem 8-Zylinder nur 22,5 Grad.
Bei Sechszylindern wurden wegen der kleinen Schliesswinkel ZS mit höheren Primärströmen verwendet (Risiko des frühen Durchbrennens bei eingeschalteter Zündung).
Zwölfzylinder hatten eine komplette Zündanlage für jeweils 6 Zylinder (z.B. alte Jaguar) oder wenigstens 2 Unterbrecher mit jeweils eigener Nockenscheibe in getrennten Ebenen.
Bei Zweizylindern (mit konstruktionsbedingt grossen Schliesswinkeln), wird auch heute noch vorwiegend eine Doppelzündspule verwendet und pro Umdrehung gleichzeitig in beide Zylinder gezündet. Nachdem die Arbeitsfolge des 2-Z-Motors um 180° versetzt ist, zündet jeweils eine Kerze (vollkommen sinnlos) am Ende des Ausstosstaktes. Allerdings wird der Zündverteiler eingespart!

Die ersten optoelektronisch gesteuerten Zündungen mit einer Lichtschranke als Impulsgeber lösten das Problem des Funkenziehens, die Schliesswinkel konnten etwas grösser werden, Kontaktabbrand wurde uninteressant. Vom Schaltverhalten sind Lichtschranken fast ungeschlagen. Leider aber können sie verdrecken und funktionieren dann nicht mehr.

 

Die praktisch zeitgleich entwickelten induktiven Nachfolger waren zwar immun gegen Dreck, haben aber erst mal ein unexaktes Schaltverhalten. Der Verlauf der induzierten Spannung ändert sich drehzahl(geschwindigkeits)abhängig und somit verschiebt sich der Zündzeitpunkt. Mikroprozessoren waren unbekannt und so musste das sinusähnliche Signal aufwändig „umgestaltet“ werden. Die als Beispiel gezeigte korrigierte, induktive Schranke auf dem Bild kostet (2014) über l150 EUR!

 

Ausführungen mit Hallsensoren sind schmutzunempfindlich (solange es kein magnetischer Abrieb ist) und fast genauso exakt im Schaltverhalten wie Lichtschranken.

 

 



Mit Einführung der Mikroprozessoren und der Zündspule im Kerzenstecker wurde es schon fast komfortabel: Anhand des Gebers weiss der Mikroprozessor wo OT ist, er kann die Zeit für eine Umdrehung (entspricht der Drehzahl) errechnen und dann im Chip nachsehen zu welchem Zeitpunkt er (unter Berücksichtigung der restlichen Parameter) zünden soll. Frei nach dem Motto „nach OT ist vor OT“. Braucht der Motor bei 7200 1/min 83 ms pro Umdrehung und soll (lt. Chip) mit 46° Frühzündung arbeiten, dann löst der Prozessor 72,4 ms nach OT aus. Bereits ca. 5ms später kann wieder mit dem Laden der Z-Spulen begonnen werden. Dies entspricht einem Schliesswinkel von fast 170° (NW!!)

Bei den 11x0 gibt es zwei Hallgeber (S1; S2) an der Kurbelwelle. Der Zeitbedarf zwischen S1 und S2 definiert die Drehzahl mit höherer Genauigkeit. Fällt einer der Hallsensoren aus ist die Motronik (2.2/2.4) schlau genug um mit nur einem Signal einen Notbetrieb zu ermöglichen.
Erst ab den R1200 werden die Zylinder einzeln (selektiv) gezündet. Offenbar ist erst seither die Rechenleistung der Prozessoren ausreichend (billig). Mit einzeln gesteuerten ZS sind dann Schliesswinkel von fast 340° (NW!!) mit entsprechend kleinen Ladeströmen möglich.

Links:
Zündanlage Funktion
Zündgeber-Unterbrecher-Schliesswinkel
Zündzeitpunkt und Zündfunke
Zündwilligkeit, Verbrennung. Kraftstofftyp
Klingeln_Klopfen
Leistung und Zündzeitpunkt
4V1 Hallschrankenplatte (Zündimpulsgeber) R11x0xx justieren