Unentbehrlich für jede Zündanlage: die Zündkerze
Zündkerzen arbeiten in Benzin- bzw. Ottomotoren und entzünden das vom Vergaser oder der Einspritzanlage dem Motor zugeführte
Kraftstoff Luft-Gemisch. Im Gegensatz zum Dieselmotor benötigt der Ottomotor hierfür einen Zündfunken, der durch eine elektrische Hochspannung mithilfe der Zündspule erzeugt wird. Eine Zündkerze besitzt dazu zwei Elektroden. Die Hochspannung für die Zündkerze wird der keramisch isolierten Mittelelektrode zugeführt, während die Masseelektrode mit dem metallenen Gehäuseteil der Zündkerze verbunden ist. Der Zündfunke springt zwischen diesen beiden Elektroden über und startet dadurch den Verbrennungsvorgang. Dies erfolgt zu einem genau definierten Zeitpunkt, dem Zündzeitpunkt. Das Öffnen des Unterbrecherkontaktes bei kontaktgesteuerten
Zündanlagen oder der Impuls eines elektronischen Gebers (Induktivgeber oder Hall-Geber), sofern es sich um eine elektronische Zündanlage bzw.
Motorsteuerung handelt, ist maßgeblich für den Zündzeitpunkt. In der Vergangenheit bestand eine klassisch aufgebaute Zündanlage aus einer Zündspule, einem Zündverteiler mit Unterbrecherkontakt oder elektronischem Geber sowie einem Zündschaltgerät und den entsprechenden Verbindungsleitungen. Seit einigen Jahren jedoch wird immer mehr dazu übergegangen, den Zündfunken entweder durch eine Zündspule mit mehreren Ausgängen zu erzeugen oder durch mehrere sogenannte Einzelfunken-Zündspulen, welche direkt auf den Zündkerzen montiert werden. Der Vorteil hierbei ist der, dass keine Hochspannungskabel mehr notwendig sind. Erstens entsteht durch diesen Aufbau weniger elektromagnetische Störstrahlung. Außerdem sind solche Anlagen weniger fehleranfällig, da kaum noch eine Gefahr durch Funkenüberschläge besteht.
Zündkerzen arbeiten unter extremen Bedingungen
Extreme Betriebsbedingungen durch hohe Temperaturen und hohe Arbeitsdrücke im Verbrennungsraum des
Motors stellen hohe Anforderungen an die Zündkerzen. Es ist daher sehr wichtig, die richtigen Zündkerzen für den jeweiligen Motor auszuwählen. In diesem Zusammenhang taucht auch immer wieder der Begriff des Wärmewertes einer Zündkerze auf. Teilweise wird auch von warmen oder kalten Zündkerzen gesprochen. All diese Begriffe haben mit der sogenannten Selbstreinigungstemperatur einer Zündkerze zu tun. Bei dieser Temperatur nämlich brennen Rückstände an den Elektroden der Zündkerze ab, wodurch Kurzschlüsse oder kürzere Funkenstrecken zwischen den Elektroden verhindert werden, die zu Fehlfunktionen oder unzureichenden Verbrennungsvorgängen führen würden. Brennen die Rückstände nicht ausreichend ab, spricht man von einer zu kalten Zündkerze. Beim Einsatz einer zu warmen Zündkerze dagegen kann es vorkommen, dass die Elektroden viel zu schnell abbrennen.
Verschiedene Elektroden und deren Abstand
In letzter Zeit werden vermehrt Zündkerzen mit mehreren Masseelektroden eingesetzt. Es gibt Bauformen mit zwei, drei oder sogar vier Masseelektroden. Diese Kerzen arbeiten häufig mit sogenannten Gleitfunken oder auch Luftgleitfunken. Der Funkenüberschlag erfolgt nicht ausschließlich über eine Distanz in der Luft. Vielmehr gleitet der Zündfunke über die Oberfläche eines Isolatormaterials. Wird eine sogenannte Luftgleitfunkenkerze verwendet, muss der Zündfunke zusätzlich noch einen kleinen Luftspalt zwischen den Elektroden überbrücken. Meistens besitzen solche Zündkerzen auch langlebigere Mittelelektroden aus speziellen Materialien. Natürlich kann der Funke immer nur auf eine Masseelektrode überspringen. Durch das Abbrennen der Elektroden allerdings wird der Abstand zwischen der entsprechenden Masseelektrode und der Mittelelektrode in Laufe der Zeit vergrößert, bis schließlich der Zündfunke auf eine andere Masseelektrode mit etwas geringerem Abstand zur Mittelelektrode überspringt. Durch diesen Aufbau kann die Lebensdauer der Zündkerze erheblich verlängert werden.
Die Auswahl der richtigen Zündkerzen
Allein der Motorenhersteller bestimmt, welche Ausführungen und Typen von Zündkerzen für den jeweiligen Motor am besten geeignet sind. Hierbei spielen verschiedene Dinge eine Rolle. Zum einen handelt es sich hierbei um die Bauform mit Gewindegröße, Gewindelänge und Sitzform. Auch andere Faktoren wie Wärmewert sowie Anzahl der Masseelektroden werden durch den
Fahrzeughersteller bzw. Motorenhersteller festgelegt. Falsch eingesetzte Zündkerzen können unterschiedliche Auswirkungen haben. Leistungsverluste oder ein unruhiger Lauf des Motors gehören hier noch zu den harmloseren Auswirkungen. Falsch ausgewählte Zündkerzen können auch zu erheblichen Motorschäden führen. Besonders gilt dies bei Hochleistungsmotoren oder Direkteinspritzermotoren.
Zum Expertenwissen
