Yamaha XS1100S (5K7, 1981), vervanging electronische ontsteking TID14-04

[Henk_BW]

Na vervanging van de defecte ontstekings-unit van mijn XS1100S (TID14-04) door een 2e hands unit, heb ik de defecte unit gedemonteerd om te kijken wat er nu eigenlijk in zit. Als ervaren electronicus kwam ik tot de conclusie dat het niet zo moeilijk leek om dmv ‘reversed engineering’ de inhoud te kopiëren. Long story short: het is me gelukt om een 100% functionerende ontstekingsunit te her-ontwerpen en na te bouwen met gebruik van nieuwe onderdelen. De nieuwe unit is (zo goed als) identiek aan de originele en past dan ook in de originele behuizing. Ik gebruik nu de nieuwe unit en bewaar de 2e hands als back-up. Sinds die vervanging heb ik meer dan 2500km zonder problemen gereden.
Na jarenlang nuttige informatie van de diverse fora te hebben geplukt, lijkt me dit een mooie manier om ‘terug te betalen’: ik heb de ontwerpen (schema en printplaat) voor iedereen beschikbaar gemaakt, je vindt de links naar de bestanden onderaan deze post. En voor diegenen die de technische kennis niet hebben: ik heb nog een paar printplaten over die ik wel wil assembleren en verkopen (tegen inkoopprijs en verzendkosten). Stuur me maar een PM.
De gebruikte software is Eagle V9.6 (veel gebruikt door elektronici). Vanwege beperkingen van de freeware-versie is de printplaat 100x80 mm (de originele afmeting is 105x80 mm). De functionaliteit bleef uiteraard hetzelfde… Extra pluspunt: de kosten voor het produceren van de printplaat zijn veel lager (Elecrow.com).
En ja, het assembleren van een printplaat vereist wel enige kennis van elektronica.
Overigens: Het hart van de unit is een door Hitachi gefabriceerde geïntegreerde schakeling: HA1825P. Tijdens mijn zoektocht op het Internet kwam deze naam vaak terug. Niet alleen voor dit model, ook voor andere Yamaha modellen en zelfs andere Japanse merken. Het lijkt erop dat veel van de eerste Japanse elektronische ontstekings-units rondom dit specifieke onderdeel zijn ontworpen. Waarschijnlijk kan dit ontwerp dus ook als basis dienen voor andere modellen.

Bottle-neck in dit hele verhaal is de beschikbaarheid van datzelfde IC, de HA1825P. Dit onderdeel wordt al lang niet meer geproduceerd, maar ik heb bij AliExpress een leverancier gevonden die dit nog wel verkoopt (tegen een redelijke prijs, maar met een minimale afname van 5 stuks). Je hebt dan in ieder geval genoeg voorraad om de rest van je motorjaren mee door te komen

Vriendelijke groet,
Henk

Ps Ik heb teksten in de ontwerpen in het Engels geplaatst om de rest van de wereld er ook van te laten meegenieten

Update 2020-12:
* Kleine aanpassingen aan printontwerp (mechanisch, niet electronisch)
* Eigen ontwerp voor koellichaam toegevoegd

ignition unit ignitor black box replacement TCI CDI ECU TID14-04 4R0-10 4R0-82305 Yamaha XS1100 XS1.1 Eleven Sport

Links:
Eagle-ontwerp (schema en printplaat, V9.6, gezipt):
TID14-04 Eagle Design V9_6.zip

Als je alleen maar de printplaat wilt laten maken, heb je alleen de productie-files nodig (gezipt):
TID14-04 CAMOutputs.zip

Schema, componenten plaatsing en stuklijst (pdf):
TID14-04 -100x80mm V1_2.pdf

Motor met nieuwe ontstekingsunit (MPEG4 clip):
Engine running with new unit.mp4

Foto's van componenten en montage op de motor:
Old board in original enclosure.jpg
Old board.jpg
New board.jpg
Enlarged opening in heat sink.jpg
New board in original enclosure.jpg
New board on enclosure lid side view.jpg
New board on enclosure lid top view.jpg
New enclosure on rear fender.jpg
New enclosure on rear fender2.jpg
New enclosure on rear fender3.jpg
New enclosure under seat.jpg
New unit overview right side.jpg
New unit overview top.jpg
Old unit + cable loom connectors1.jpg
New enclosure wrapped in foam on rear fender.jpg
Cable loom connectors + cable connections2.jpg
Hitachi HA1825p.jpg

 

[Four D’or]

Een van de weinige met een verlatingsmechanisme ipv vervroeging

 

[Janbros]

hoe krijg je daar de juiste curve in ?

 

[mathh]

hoe krijg je daar de juiste curve in ?

Het is een centrifugaal systeem met gewichtjes.. andere gewichtjes, andere curve. Je ziet verschillende onderdeelnummers voor verschillende types. De oudere types hebben ook nog een vacuumvervroeger ernaast, die aanvullen/opheffen naargelang het toerental..

 

[mathh]

Je hebt mooi werk verricht Henk, ondanks dat ik geen electronicaman ben, ben ik erg onder de indruk. Een maat van me in Schotland (XS1100 club UK), die zelf ook een Sport heeft, doet zoiets ook (omdat het kan) en ik meende me te herinneren dat hij inderdaad niet alles kon uithalen. Hij repareert ook defecte TCI's voor mede XS-rijders, ook internationaal. Omdat hij zich hiervoor interesseert heb ik hem jouw post doorgestuurd en hij stuurde me bijgaande reactie:

"I've had time to take a good look at Henk's work on the TCI and it's good, solid electronic engineering. He's done very well indeed to source the IC and the updated design work on the PCB is lovely.
I don't think I'd have gone the route of the 'flying leads' he's using to connect the new TCI into the OE wiring and his relocation to the space under the seat hump will place the TCI right in the path of spray from the rear wheel (I regularly have to take my seat off and clean under there because of this). So, his implementation could be improved, but his design works looks flawless... I would certainly be interested in buying a few PCBs off him, populated, or unpopulated... They are definitely the 'achilles heel' of the original design."

 

[Rob RD]

hoe krijg je daar de juiste curve in ?

Waarschijnlijk is het hart van de ontsteking de HA1825P niet programmeerbaar maar worden de curves en de begrenzing bepaald door RC kringen

 

[Rob RD]

Een van de weinige met een verlatingsmechanisme ipv vervroeging

Bijna alle japanse fietsen met een CDI hebben een verlating. Het is niet handig op te vervroegen met een hall puls, ze hebben voor de simpelste oplossing gekozen en dat is om bij lage toeren te verlaten en bij hoge toeren op tijd te ontsteken. Het is ook een punt en geen traject dat de verlating uitgeschakeld wordt, als je met een stroboskoop kijkt wat het tijdstip doet tov het toerental zie je eest een te late puls bij lage toeren, dan wordt het een zooitje, en vervolgens bij hogere toeren staat-ie breedbandig op tijd

 

[Henk_BW]

Je hebt mooi werk verricht Henk, ondanks dat ik geen electronicaman ben, ben ik erg onder de indruk. Een maat van me in Schotland (XS1100 club UK), die zelf ook een Sport heeft, doet zoiets ook (omdat het kan) en ik meende me te herinneren dat hij inderdaad niet alles kon uithalen. Hij repareert ook defecte TCI's voor mede XS-rijders, ook internationaal. Omdat hij zich hiervoor interesseert heb ik hem jouw post doorgestuurd en hij stuurde me bijgaande reactie:

"I've had time to take a good look at Henk's work on the TCI and it's good, solid electronic engineering. He's done very well indeed to source the IC and the updated design work on the PCB is lovely.
I don't think I'd have gone the route of the 'flying leads' he's using to connect the new TCI into the OE wiring and his relocation to the space under the seat hump will place the TCI right in the path of spray from the rear wheel (I regularly have to take my seat off and clean under there because of this). So, his implementation could be improved, but his design works looks flawless... I would certainly be interested in buying a few PCBs off him, populated, or unpopulated... They are definitely the 'achilles heel' of the original design."

Dank je voor je commentaar. Ik heb de nieuwe unit op het achterspatbord geplaatst simpelweg omdat alleen daar nog ruimte was. Gedurende de testfase wilde ik natuurlijk terug kunnen vallen op de originele unit als dat nodig mocht zijn. Op deze manier had ik beide units onder het zadel en kon ik de bekabeling weer gemakkelijk aansluiten op de originele unit. Bovendien ben ik een mooi-weer-rijder (ja, daar heb je er weer 'e'en...), dus ik ben niet zo bang dat het nat zal worden...

 

[Henk_BW]

Waarschijnlijk is het hart van de ontsteking de HA1825P niet programmeerbaar maar worden de curves en de begrenzing bepaald door RC kringen

Ik denk idd niet dat de HA1825P programmeerbaar is. De 2 knikken in de ontstekingscurve worden door 2 RC-kringen bepaald. Ik had in 1e instantie een iets afwijkende waarde voor een condensator gebruikt (0.15uF ipv 0.1uF, deze had ik 'op voorraad'). De motor kwam merkbaar slechter op toeren om er bij ca 50000rpm alsnog als een gek ervandoor te gaan. Dat was dus de 2e knik in de curve, die door de 2e condensator veroorzaakt wordt (en die had wel de correcte waarde).

 

[Henk_BW]

Ik denk idd niet dat de HA1825P programmeerbaar is. De 2 knikken in de ontstekingscurve worden door 2 RC-kringen bepaald. Ik had in 1e instantie een iets afwijkende waarde voor een condensator gebruikt (0.15uF ipv 0.1uF, deze had ik 'op voorraad'). De motor kwam merkbaar slechter op toeren om er bij ca 50000rpm alsnog als een gek ervandoor te gaan. Dat was dus de 2e knik in de curve, die door de 2e condensator veroorzaakt wordt (en die had wel de correcte waarde).

50000 = 5000

 

[Four D’or]

Bijna alle japanse fietsen met een CDI hebben een verlating. Het is niet handig op te vervroegen met een hall puls, ze hebben voor de simpelste oplossing gekozen en dat is om bij lage toeren te verlaten en bij hoge toeren op tijd te ontsteken. Het is ook een punt en geen traject dat de verlating uitgeschakeld wordt, als je met een stroboskoop kijkt wat het tijdstip doet tov het toerental zie je eest een te late puls bij lage toeren, dan wordt het een zooitje, en vervolgens bij hogere toeren staat-ie breedbandig op tijd

... niet helemaal, eea heeft ook te maken met detonatie, ‘high-speed knock’ welke je bij een luchtgekoelde, relatief hoog gecomprimeerde, grotere boring, 2 klepper niet wil hebben. Deze richt meer schade aan, nauwelijks hoorbaar, maar wel meetbaar. Het lukt wél, ook met een hall- effect gever unit, ik denk dat zelfs een handig manneke de vacuüm-vervroeging zou kunnen omdraaien. Sterker nog: in ‘78 en daarvoor hadden sommige autootjes dit al, en experimenteerde Guzzi en MV (hall-effect verdeler) hier al mee. Maar Plaats een klopsensor op de leibaanzijde, programmeren en klaar! Maaruh, -> rest my case, ik kan nog veel meer vertellen discussiëren op gebied van burn-velocities, zelf-ontsteking, lean-burn, sus voor ik verzeil in een eindeloze... groetjes, maarten

 

[Rob RD]

Uiteraard putte ik uit mijn tot Yamaha-na-de-80er-jaren-2T/2pitter-4T/4pitter-beperkte kennis. Allemasl met de volledig electronische CDI

 

[mathh]

Uiteraard putte ik uit mijn tot Yamaha-na-de-80er-jaren-2T/2pitter-4T/4pitter-beperkte kennis. Allemasl met de volledig electronische CDI

De XS1100 heeft ipv een CDI een TCI. Maakt dat nog iets uit voor jullie verhaal?

 

[Rob RD]

De XS1100 heeft ipv een CDI een TCI. Maakt dat nog iets uit voor jullie verhaal?

Nou het electronische eigenlijk niet ondanks de verschillen. Maar er zit een boel mechanisch op de XS1100 wat ik uit het verhaal begrijp. Ik heb wel erns backward engeneering gedaan met een CDI. Daar zou ik nog annalen van moeten hebben. Interessant om hier neer te kwakken?

 

[mathh]

Lijkt me wel interessant ..

 

[Four D’or]

De XS1100 heeft ipv een CDI een TCI. Maakt dat nog iets uit voor jullie verhaal?

‘Jeen’ in de basis is de TCI de eigenlijk eerste echte contactloze opvolger van de conventionele mechanische onderbreker ontsteking, kortweg: condensator-contactpunt-bobine met stroombron (vroeger dmv magneet/spoel of een andere vorm: batterij). Daartussen had je ook nog TCI met punt onderbreker, maar vergeet dat. Het verschil zit m in de schakelsnelheid en de verliezen: met puntjes zijn deze traag en hoog, TCI sneller, minder verliezen en de CDI, is nog sneller, relatief nog hogere schakelsnelheden en kan tot wel 600v primair schakelen. Dit is handig: want je kan bijv. 2 bobines primair van hoge prik voorzien wat secundair voor een behoorlijk hogere (lees 25kV+ als je bougiegap een beetje opentrekt. Dit doen onze engineers dan ook: grotere bougie punt afstand, met arm mengsel motoren toch relatief nog genoeg mengseldichtheid tussen de bougiepunten , dus in hetzelfde tijdsbestek een even snel/sneller/beter verloop van de verbranding. Compressie beetje opvoeren,nokkenas timing variabel, vuldruk en je hebt een motor opererende tegen de resonantiegrens. Voeg daarbij de milieutechnisch verantwoordeE10, wat voor onze brommers eigelijk shitzooi is, en dan toch 200+ pk/L halen. Dat kan alleen in combinatie met bovenstaand: En dat wil je: optimaal-snel-volledig in een kort tijdsbestek. .... lachen: vroeger waren zuigersnelheden van 21m/s een limiet.. tegenwoordig geloof ik 27+.... maar ik draaf door.. fijne avond allemaal: stay safe

 

[Four D’or]

Tip: SILENT HEKTIK Automotive Hard- & Software - Die perfekte Nachrüst-Zündung für Honda - Yamaha - Kawasaki - Suzuki - fast alle PKW´s

ik heb dit op een BMW en een Guzzi ‘gehoord’ en ongelooflijk zo mooi stil dat dit loopt.Vonkt 2x per cylinder-cyclus

 

[Janbros]

280 euro (zonder bobijnen) voor een niet-programmeerbare ??? amai
voor minder dan 150 heb je een programmeerbare Ignitech !

 

[Four D’or]

Jaaah, ze zijn nie goeiekoop nie

 

[metalganz]

Hallo,zit op de XS1100 altijd een voorschakelweerstand.Is er iemand die daar wat op kan zeggen?

 

[Katswiri109]

Tip: SILENT HEKTIK Automotive Hard- & Software - Die perfekte Nachrüst-Zündung für Honda - Yamaha - Kawasaki - Suzuki - fast alle PKW´s

ik heb dit op een BMW en een Guzzi ‘gehoord’ en ongelooflijk zo mooi stil dat dit loopt.Vonkt 2x per cylinder-cyclus

Ik heb op mijn laverda 750 en op mijn Guzzi 750 een volledig electronische ontsteking gemonteerd die ook vertraagd.
Werkt perfect, en kwam van Hans Beck uit Delft. Geweldige service en goedkoper dan SH.