Digitales Zündschloss Motorrad: Funktionsweise und Fehlersuche

Schlüssel rein, umdrehen, Knöpfchen drücken und los geht‘s. Was heute eine Sache von Sekunden und auch ohne technischen Sachverstand ein Klacks ist, trieb noch in den 70er-Jahren als echte Prozedur so manchen Motorradfahrer zur Verzweiflung.

Elektronische Wegfahrsperre und Zündbox

Noch bevor der Schlüssel im Schloss verschwindet, gibt ein Signal im Knauf des Schlüssels der elektronischen Wegfahrsperre das Okay. Erst dann schaltet die Zündbox alle Signale für den Start frei. Fehlt dieses Signal, blinkt im Display meist eine als Schlüssel symbolisierte Warnleuchte. Zwar dreht der Motor durch, doch weder Einspritzung noch Zündung sind aktiviert, der Motor springt nicht an.

Erst wenn der Sender erkannt wird, stellt die elektronische Zündbox anhand unzähliger Informationen der Motorsensorik ein Setup bereit, mit dem der Motor unter allen Wetter- und Temperaturbedingungen beim ersten Zündfunken seine Arbeit aufnimmt.

Spannungsversorgung und Startermotor

Um sicherzustellen, dass sämtliche Aggregate im Umfeld des Motors mit ausreichender Spannung versorgt sind, kappt ein Relais das permanent geschaltete Abblendlicht und andere Verbraucher, sobald der Startermotor mit Strom versorgt wird. Schließlich frisst der elektrische Antrieb ordentlich Strom und könnte bei einer schwächelnden Grundspannung der Batterie für Startschwierigkeiten sorgen. Denn zeitgleich zum Starter müssen Einspritzdüsen, Zündspulen, die Stellmotoren an den Drosselklappen und alle anderen „lebensnotwendigen“ Verbraucher mit Strom versorgt werden.

Und den kann im Moment des Startens nur die Batterie liefern, da die Lichtmaschine bei der geringen Motordrehzahl noch keine verwertbare elektrische Leistung erzeugt. Erst ab zirka 1000 Umdrehungen, also wenn der Motor selbstständig arbeitet, bauen die Magnetfelder um die Spulen eine so hohe Spannung auf, dass die Ladekontrolle, wenn vorhanden, erlischt und die überschüssige Energie als Ladestrom zur Batterie fließen kann.

Lichtmaschine und Spannungsregler

Die Lichtmaschinenleistung ist bei modernen, vollausgestatteten Maschinen auf rund 600 Watt ausgelegt. Meist sitzt das Stromaggregat direkt auf dem Kurbelwellenstumpf am Motor und läuft im kühlenden Ölnebel der Motorschmierung. Weniger verbreitet ist die sogenannte Huckepack-Anordnung, bei der die Lichtmaschine sturzgeschützt hinter der Zylinderbank untergebracht ist.

Weitere Vorteile: Der Motor baut schmäler und der meist gegenläufig zur Kurbelwelle rotierende Anker wirkt den rotierenden Massen entgegen, was das Handling der Maschine verbessert. Die Nachteile: Höheres Gewicht und ein zusätzlicher Zahnradantrieb, der etwas Leistung kostet.

Lichtmaschinen mit sogenannten Permanent-Magnetgeneratoren, bei denen im Rotor wechselweise Nord- und Südpol-Magnete angebracht sind, kommen im Motorradbau am häufigsten vor. Diese drehen sich um den sternförmig aufgebauten Stator, in dessen mit Kupferdraht umwickelten Stahlkernen der Strom erzeugt wird.

Eine weitere, aber nur noch selten verwendete Bauart ist die feldgeregelte Lichtmaschine. Der grundlegende Unterschied: Anstatt der permanenten Magneten wird der Strom von einem Elektromagnet erzeugt, der den sogenannten Erregerstrom von der Batterie bezieht. Dieses System arbeitet mit sogenannten Kohlen oder auch Bürsten, die den elektrischen Kontakt zum Rotor herstellen. Auch hier wird der Strom über einen Gleichrichter/Regler an die Batterie abgeführt.

Spannungsregler und Gleichrichter sitzen in einem Alu-Gehäuse mit Kühlrippen. Die Regler-Einheit wandelt zum einen den von der Lichtmaschine erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom um und reduziert zum anderen den Ladestrom von über 14 Volt auf die korrekte Bordnetzspannung von etwa 12,8 Volt. Um diese überschüssige elektrische Energie abzubauen, wird der Stromkreislauf regelrecht kurzgeschlossen. Ein Vorgang, der eine erhebliche Wärme erzeugt, die die elektronischen Bauteile aufheizt.

Batterie und Kabelbaum

Mit der Pufferfunktion der Batterie lassen sich für einen mehr oder weniger langen Zeitraum sämtliche Aggregate zuverlässig am Leben halten. Zu diesen zählen neben der Motorelektronik auch die hydraulische Pumpe des ABS und dessen Steuerelemente. Bedingt durch den hohen Strombedarf moderner Motorräder ist die Kapazität der Akkus enorm gestiegen.

Ein Hauptstromkabel führt von der Batterie zum Starterrelais. Von dort werden die restlichen Verbraucher über das Zündschloss angesteuert. An diesem Verteiler sitzen die ersten Hauptsicherungen, die dafür sorgen, dass bei einem Kurzschluss der Stromfluss unterbrochen wird, bevor ein Kabelbrand die Bordelektrik zerstören kann.

Die Versorgung der restlichen Verbraucher mit Strom übernimmt der Kabelbaum. In früheren Jahren ein fingerdicker, übersichtlicher Strang mit einem Dutzend Steckkontakten - fertig. Heute sind die unterarmdicken Kabelbäume selbst für versierte Mechaniker kaum noch zu durchschauen. Zumal der beim Motorrad systembedingt geringe Bauraum extrem vollgestopft ist.

Einzig der Schaltplan, ein auf die Führung und Verknüpfung der Kabelstränge heruntergebrochener Übersichtsplan, lässt erkennen, welches Bauteil mit welchem Steckkontakt oder Kombistecker verbunden ist. Unterschiedliche Farbkombinationen und Steckkontakte der Isolierung unterstützen die Orientierung im Kabel-Wirrwarr.

Dazwischen werden die Sicherungskästen geschaltet. Aufgeteilt in die unterschiedlichsten Funktionen, sind hier zum Beispiel die einzelnen Stromkreisläufe für Licht, Hupe und Blinker abgesichert. Übersichtlich aufgeteilt, lässt sich ein möglicher Kurzschluss im System bei der Fehlersuche sehr gezielt den einzelnen Bauteilen zuordnen.

Tipps zur Fehlersuche

Der erste Blick bei einem elektrischen Ausfall geht zu den Sicherungen. Die Hauptsicherungen findet man meist am Starterrelais. Sind diese durchgebrannt, wird der Strom bereits vor dem Zündschloss gekappt, mit der Folge, dass weder das Instrumenten-Display noch der E-Starter funktionieren.

Sind nur einzelne Verbraucher ausgefallen, deutet dies auf eine defekte Sicherung der jeweiligen Zuleitung hin. Also wird die dafür vorgesehene Schmelzdraht-Sicherung aus ihrer Fassung gezogen und kontrolliert. Ersatzsicherungen sind meist, aber leider nicht immer, unter der Rubrik „Spare“ eingesteckt.

Tipp: Bei der nächsten Inspektion oder dem Händlerbesuch einfach alle Sicherungsstärken in doppelter Ausführung kaufen und in den freien Steckkontakten als Ersatz mitführen, denn der Trick mit der zurechtgebogenen Büroklammer oder dem dünnen Bindedraht vom Weidezaun ist mit Vorsicht zu genießen.

Und wenn, dann wird der provisorische Sicherungsdraht nicht in dem vermeintlich defekten Kabelstrang montiert, sondern im „gesunden“, bei dem kein Verdacht auf Kurzschluss besteht. Zudem sollte der Drahtdurchmesser von rund einem Millimeter im oberen Bogen mit Seidenschneider oder Kneifzange auf die halbe Drahtstärke eingekerbt werden, damit an dieser Stelle der Schmelzpunkt rechtzeitig einsetzt, bevor es zum Kabelbrand kommt. Diese Lösung ist ein absolutes Provisorium und muss bei erstbester Gelegenheit durch eine reguläre, in der Amperezahl korrekte Sicherung ersetzt werden.

Bei manchen Elektrik-Fehlern ist ein Voltmeter-Prüfgerät unerlässlich. Mit der Prüflampe lässt sich nur feststellen, ob das Kabel unter Strom steht, es wird aber keine Spannung angezeigt.

Einzelne Bauteile wie Lichtmaschine, Relais oder Regler lassen sich nur durch gezielte Widerstands-Messungen überprüfen.

Fehlerbehebung bei Einspritzmotoren

Wenn der Motor abrupt aussetzt oder schlagartig stehenbleibt, liegt bei Einspritzmotoren meist ein Fehler der Elektronik vor. Ist eine Selbstdiagnose vorgesehen, sind im Werkstatt- oder Fahrerhandbuch die Codes vermerkt, die den Fehler lokalisieren.

In unserem Beispiel ist der Steckkontakt des Drosselklappen-Sensors abgerutscht, da der Sicherungsclip abgerissen war. Der Motor nimmt verzögert Gas an, ruckelt und ist sehr schlecht fahrbar. Gleichzeitig blinken im Cockpit die rote Warnlampe und das FI-Signal.

Durch langes Drücken der Reset-Taste leuchtet dann anstatt des Kilometerzählers die Nummer, die dem fehlerhaften Bauteil zugeordnet ist, in unserem Fall die 32. Mit dieser Methode ist der Fehler schnell ausgemacht. Ob er sich auch schnell beheben lässt, hängt davon ab, ob der Sensor defekt oder nur der Steckkontakt mangelhaft verbunden ist.

Die elektronische Wegfahrsperre (EWS)

Seit der Einführung des Systems im Jahr 2004 wurde es von verschiedenen Problemen geplagt, von denen das bei weitem größte die (Un-)Zuverlässigkeit der Ringantenne und der Auswerteelektronik ist.

  1. RF-Transponder im Schlüssel
  2. Die Ringantenne
  3. Die in das Ringantennenmodul integrierte Auswerteelektronik
  4. Das Motorsteuergerät (BMS-K oder BMS-KP)

Wenn die Zündung eingeschaltet wird, nimmt das Motorsteuergerät Kontakt mit dem Transponderchip im Schlüssel auf. Der "Chip" im Schlüssel enthält keine Batterie. Stattdessen wird er durch das Magnetfeld der Ringantenne gespeist, die auch als HF-Kommunikationsmedium dient.

Die Ringantenne versorgt den Transponderchip im Schlüssel mit Strom und kommuniziert mit ihm. This is integrated in the Antenna ring unit and conditions both the RF and data signals to the BMS-K(P) in order to communicate with each other (read: rf <-> digital conversion). Ein bestimmter Teil der BMS-K(P)-Software ist für das EWS vorgesehen. Dieser Softwareblock integriert die Daten des Schlüssels (mit Hilfe der Auswertungselektronik) in die übrigen Motormanagementfunktionen des Steuergeräts.

Das EWS-Verfahren bei der Inbetriebnahme ist wie folgt:

  • Beim Einschalten der Zündung wird die Auswerteelektronik mit Strom versorgt und damit auch der Transponderchip im Schlüssel.
  • Das BMS-K(P) authentifiziert die Schlüsseldaten gegen die entsprechenden Daten innerhalb des BMS-K(P)

Basierend auf einem geheimen Algorithmus wird eine Zufallszahl sowohl vom Transponder als auch vom BMS-K(P) manipuliert.

Im Gegensatz zum Verlust des Schlüssels (sehr wahrscheinlich) oder einem Elektronikfehler im BMS-K(P) (sehr unwahrscheinlich - Autos verwenden diese Module seit Jahren!) hat die Unzuverlässigkeit der Ringantenne und der Auswerteelektronik einen Silberstreif am Horizont... Jeder kann sie ersetzen! (kein spezieller Abgleich durch den BMW-Diagnosecomputer erforderlich) - im Gegensatz zum Anlernen eines neuen Schlüssels oder dem Austausch eines BMS-K(P)-Steuergerätes!

Deshalb sollten Sie mindestens EINE Ersatzeinheit unter Ihren Mitfahrern haben... UND IMMER Ihren Ersatzschlüssel bei sich tragen... Der Ersatzschlüssel ist unerlässlich, da er benötigt wird, wenn Sie Ihren aktuellen Schlüssel verlieren (verlegen, natürlich), aber auch für das Notfallverfahren zum Austausch der Ringantenne erforderlich ist (die originale Ringantenne ist schwierig zu ersetzen, daher werden Sie nur die Drähte vom Originalanschluss abziehen und sie in Ihre Ersatzeinheit stecken. Allerdings wird Ihre Ersatzeinheit Ihren Schlüssel im Zündschloss nicht erreichen - daher benötigen Sie zwei Schlüssel...

NEIN! In einigen Fällen sind die Symptome, dass der Motor nicht anspringt und "EWS" zeitweise oder dauerhaft im Kombiinstrument angezeigt wird, NICHT das Ergebnis einer defekten Ringantenne!

Wenn das Abblendlicht aufleuchtet und "EWS" angezeigt wird, wenn die Zündung das erste Mal nach dem Entfernen der Batterie eingeschaltet wird, ist die Ringantenne NICHT defekt!

Das passiert, wenn das BMS-K(P) falsch hochfährt... Schalten Sie die Zündung erneut ein, und wenn das Problem weiterhin besteht, dann

Überprüfen Sie die Verkabelung und den Anschluss an die Ringantenne

  • Etwaige Beschädigungen (möglicherweise durch Häckseln usw. oder Nagetierschäden)
  • Zu fest angezogene Kabelbinder, die möglicherweise in die Verkabelung eingeschnitten haben oder einen guten Kontakt am Stecker verhindern (aufgrund eines Mangels an Spiel in der Verkabelung)
  • Schlechte Verbindung am Stecker zur Ringantenne
  • Lesen Sie die Fehlercodes mit GS-911 aus.

Der sog. Transponder im Schlüssel ist ein minimalistischer Microprozessor an dem eine kleine Spule angeschlossen ist. Die Spule hat 2 Funktionen: wenn sie in die Nähe eines magnetischen Wechselfeldes (erzeugt von der Ringantenne ums Zündschloss) kommt, kriegt der Prozessor Energie, startet und sendet dann seinen einprogrammierten Code aus, indem er seine Spule als Sendeantenne verwendet,

Die Ringantenne im Zündschloss funktioniert als Empfangsantenne und leitet das empfangene Signal ans Steuergerät weiter. Darin wird der empfangene Code mit dem im Steuergerät abgelegten verglichen und bei Übereinstimmung die Zündung freigeschaltet.

Die Mimik in den Schlüsseln ist völlig passiv, da kann nichts selbständig senden. Es ist also ausgeschlossen, dass sich Schlüssel, die nahe beieinander sind, gegenseitig umprogrammieren oder löschen. Die Datenübertragung funktioniert nur im magnetischen Nahfeld (einige cm), es macht also nichts, wenn man einen zweiten Schlüssel in der Hosentasche hat. Wenn beide aber an einem Schlüsselring hängen, wird das Starten nicht funktionieren, da es dann Datenkollisionen gibt.

Der Knackpunkt sind eher die Ringantennen ums Zündschloss rum, das sind meist sehr dünne Kupferspulen oder gedruckte Leiterbahnspiralen. Da reißen schon mal die Anschlüsse ab, vor allem in vibrierender Umgebung. Auf Tour ist sowas natürlich Kacke, da hilft auch kein Programmiergerät, da braucht man ein Ersatzteil.

Der Immobilizer und das Steuergerät haben 2 Verbindungsleitungen. Wenn ich mir den Schaltplan so ansehe, ist das wohl der alles verbindende CAN-Bus. Da ist meist Ende für den Hobbyschrauber und auch für die Werkstatt.

Alternativen zum traditionellen Zündschloss

ich habe heute mal ein wenig im Netz gegraben und das Motogadget M-Lock RFID - Zündschloss gefunden. Das M-Lock ersetzt den Zündschlüssel und schaltet berührungslos (auch wenn der Empfänger hinter GFK verbaut ist) die Zündung ein. Schaltabstand ca. 3 cm.

Von der Idee her eine pfiffige Sache. Ich habe das auch so aber mit einem TowiTek Modul von Conrad für 40€ zzgl. Transponder. Am Besten ist, das ich meinen Schlüssel überall liegen lassen kann, da keiner weiß wo das Schloss verbaut ist.

Zündspule + Kerzenstecker +Kerze

Ich hab immer mehr den Verdacht: Diese Variante der Zündung funktioniert nur mit einer geladenen Batterie und nur beim Anschluss an die Boardeletronik (AC/DC Wandler, Zündschloss, Stopschalter des Seiteständers)

Ich habe nämlich die Zündung schon bei ausgebauten Motor getestet ohne Erfolg.

Sieht so aus als hätte der Stator eine separate Wicklung für die Zündung (die weiß eingewickelte) und 3 Phasen für das Boardnetz. Ich denke auch, dass die ohne Batterie funktionieren muss, allerdings würde ich nicht auf 3 Phasen wetten. Vermutlich sitzt die nötige Elektronik in der Zündspule, und der Zündzeitpunkt-Trigger ist irgendwo im Gummimagneten einmagnetisiert, das macht man heute gern so.

Das einzige was ich sehe ist, dass scheinbar der Gleichrichter etwas mit der Zuendung zu tun hat. Es KÖNNTE sein, dass die der durch die Wellenform der Spannung aus dem Stator den ZZP ermittelt. Dafuer KÖNNTE es sein, dass die Magneten im Rotor nicht durchgehend bestueckt sind, also irgendwo eine Luecke ist.

Generell scheint es eine TCI zu sein: Zuendwicklung lädt Zuendspule, das "Steuergerät" unterbricht die Verbindung zu Masse, Spannungsabfall an der Zuendspule, Zuedspule induziert nach sekundär > Funke.

Der Draht der von der Zündspule zum Regler geht (Y/GR) geht auf Masse, sonst nix.

Das bedeutet, dass die Zündspule einmal durch Y/GR Masse bekommt, und direkt von der weißen Lichtmaschinenspule über GR/B die Zündspannung. Das Ganze ist -wie üblich- eine CDI.

Die Zündspule hat also sicherlich Elektronik zur Auswertung drin. Hans, verfolge mal GR/B, das geht sowohl zum Seitenständerschalter (26) als auch zur Zuendspule. Die Verbindung ist schlecht zu erkennen, aber ich ahne dass da was ist.

Das ist eine sogenannte eigengetriggerte Magnet-Transistorzündung. Den Primärstrom der Zündanlage liefert die rechte Spule im Flywheel Magneto, Nr. 20 auf S. 45. Die Zündauslösung erfolgt durch das Durchschalten einer Z-Diode, die bei einer bestimmten Spannung am grün/schwarzen Kabel schlagartig leitend wird. Dadurch wird ein Transistor durchgeschaltet, der wiederum einen zweiten Transistor sperrt, der den Primärstrom unterbricht. In der Sekundärwicklung entsteht durch den Stromabriss und das dadurch zusammenbrechende Magnetfeld ein Zündfunken.

Die Generatorwicklung und die Gleichrichtung haben nichts mit der Zündung zu tun. Die beiden Transistoren, die Z-Diode und noch ein paar Widerstände und einfache Dioden befinden sich in dem Electronic Converter A.T., Nr.

Ich glaub eher an eine eigengetriggerte Thyristorzündung, also eine CDI. Die weisse Spule lädt den Kondensator, der sich nach dem Triggern des Thyristors über die Spule entlädt.

Zusammenfassend heißt es

Der AC/DC Converter hat keine Funktion für die Zündung. Der Defekt liegt daher wahrscheinlich an dem Elektronik-Konverter (Nr.

Fehlerbehebung: Ein Fallbeispiel

Nun zur Auflösung der Zündungsproblematik:Ich habe nun nach den Tipps im Forum mal die Zündspule/CDI (Marke IDM) der Funktionierenden Maschine gegen die von der nicht zündenden Maschine getauscht.

Und siehe da es ging --> somit war klar die CDI/Zündspule ist nicht der Fehler. Dann habe ich noch die Induzierte Spannung der gemessen (A/C ~200 V mit Elektrostarter ohne Zündkerze). Dann habe ich die Zündung der Kaputten Maschine wieder zusammengebaut und ebenfalls die Induzierte SPannung gemessen (A/C) Passte plötzlich auch.

Im Nächsten Versuchsaufbau habe ich dann geschaut ob mit den kaputtgeglaubten Teilen ein Zündfunke entstehen kann.

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